Способ очистки отработанных моторных и смазочных масел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ А пуБлик 9) 10 М 175/О ЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ЖИгОБРЕТ СА ПАТЕ Н щелочного агента и водный раствор ще в количестве 0,5-2 оборудованное масл лекулярного полиал ют 2,5 - 200-ный вод средний мол. вес. 10 гликоля ф-лы сн Ц 1где Я - н-алкил с 8 В 1 - водород и углерода,и - 20-125.Обработка отр ществляемая посл обозначается в ниж(56) ОИп)апа Епсуйорэйе Ьег тесЫесЬМзсЬеп салоп)е, изд, 4-е, т. 20, с. 498, табл,26.Патент США М 4351718, кл. 208-262,1982;(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННЫХМОТОРНЫХ И СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ(57) Б способе очистки отработанных масел.путем грубой фильтрации, декантированияпри нагревании и удаления остаточной водыи низкокипящих компонентов, в качестве Изобретение относится к технологии очистки содержащих масел фаз, в частности к способу очистки отработанных масел.Целью изобретения является повышение степени очистки.Поставленная цель достигается способом очистки отработанных масел путем грубой фильтрации, декантирования при нагревании и удаления остаточной води и низкокипящих компонентов. После грубой фильтрации отработанное масло нагревает до 50-100 С и, размешивая, его смешивают с 0,5-2,5 мас; О/, веса оработанного масла 30 - 760-ного водного раствора щелочного жидкого стекла и 0,25-2,5 мас,отработанного масла 2,5 - 20-ного водного раствора 2спользуют 30-70-ный лочного жидкого стекла ,5 мас.в расчете на о и в качестве низкомокиленгликоля используный раствор имеющего 00 - 10000 полиалкиленгде й-н-алкил Св - С 2 о, 81 - водород или алкил С 1-Сз, и - 20 -125, взятый в количестве 0,25-2,5 мас, 0 ь в расчете на отработанное масло, Очищенную масляную фазу можно дополнительно обрабатывать н-алканом Сб-С 1 о в массовом соотношении 1:3-0. 3 з.п, ф-лы,меющего средний молекулярный вес 1000- 0000 полиалкиленгликоля общей формулы 20 атомами углерода,ли алкил с 1 - 3 атомами аботанного масла, осуе грубой фильтрацииеследующем как стадия1834902 Используемые на стадии (1) растворыщелочного жидкого стекла и/или полиэтиленгликоля предпочтительно используют внагретом, в частности, до 30-60 С, предпочтительно приблизительно до 50 ОС, состоя нии,Декантирование, обозначенное в нижеследующем как стадия (2), осуществляюттак, что полученной после проведения стадии (1) смеси в декантере дают оседать при 1070-90 С, после чего осадок отделяют.удаление перегонкой остаточной водыи низкокипящих компонентов, обозначенное в иижесследующем как стадия (3), осуществляют в частности при темеовтуре 15между 100 и 140 С и давлении 20-100 торр.Как правило, стадию (3) осуществляютпосле проведения стадии (2), однако, возможно ее проведение и перед стадией (2)тем, что из полученной смеси сперва отделяют низкокипящие компоненты, затем вдекантере смеси дают оседать и осадок отделяют.На стадии (1) имеет месте, в частности,дестабилизация имеющегося в виде дисперсии отработанного масла, которая вызывается различием в плотностях маслянойфазы и фазы посторонних веществ, Параллельно к этому происходит химическое превращение соединений хлора и образование 30поваренной соли, а также нехлорироввиныхсоединений, Продукты окисления нейтрализуют, и продукты превращения и нейтрализации адсорбируют.На стадии (2) отделяют загрязнения и 35прибавляемые на стадии (1) вещества. Коагулированные, диспергированные загрязнения Отделяют в декантерах илисепараторах зв счет действия силы тяжестии минимальных центробежных сил, 50-8040содержащейся в отработанном масле сво.бодной воды также отделяю,На стадии (3) уделяют полярные и неполярные низкокипящие компоненты, а также 45 остаточную воду. Ори этом обогащение по-. лихлорированнык бифенилов в низкокипящих компонентах и остаточной воде исключено, потому что диапазон точки кипения полихлорйрованных би- и терфенилов 50 лежит выше температуры отгонки, Поэтому отделение полихлорированных аифенилов на стадии (3) не происходит, благодаря чему обеспечивается то, что полученные низко- кипящие компоненты и вода не нагружены 55 полихлорированными бифенилзми, Этот факт имеет большое значение для способа переработки оработанных масел, который должен максимально отвечать требованиям к охране окружащей среды,Согласно дальнейшей форме выполнения предлагаемого способа обработанную на стадиях (1) до (3) масляную фазу подвергают дальнейшей обработке по. стадии (4), которая заключается в том, что при температуре 30 - 120 С к масляной фазе прибавляют н-алканы с 6 - 10 атомами углерода в весовом соотношении 1;(3 - 8), получаемую смесь держат при указанной температуре за короткое время (в течение 15 - 120 мин, в частности,30-100 мин),интенсивноперемешиввют, полученной смеси дают оседать в декантере при комнатной температуре, осадок отделяют, масляную фазу обрабатывают в адсорбере с фильтрующей вставкой, содержащей отбеливающие глины или уплотненную окись алюминия, и из полученного фильтрата согласно стадии (5) при 50-80 С и давлении 20-100 торр выделяют иизкокипящие компоненты (н-алканы),Дальнейшая форма выполнения предлагаемого способа, в частности, для обработки содержащих полихлорированных бии терфениаы отработанных масел заключается в том, что обработзйную на стадиях (1) и (3) масляную фазу подвергают дальнейшей обработке по стадии (6), которая заключается в том, что масляную фазу в закрытой мешалке нагревают до температуры 70- 12 ООС и, интенсивно перемешивая, прибавляют н-влканы с 6-10 атомами углерода в весовом соотношений 1:(3-8), после чего прибавляют 0,1-0,5 мас. , масляной фазы водного раствора щелочного жидкого стекяв со значением рН - 9-11,5 до 0,1-0.5 мас. ф масляной фазы имеющего средний молекулярный вес 380-050 полиэтиленгликоля общей формулы (Щ где йг - водород или метил,и - 9-22,с гидроксильным числом 100-300 мг гидро- окиси калияй и при сохранении температуры интенсивно размешивают в течение 15-120 мин, в частности 30 - 100 мин, предпочтительно приблизительно 50-60 мин, прибавляют 0,1-0,25 мас. 7 о масляной фазы безводного щелочного метасиликата, еще раз в течение 5 до 15 мин размешивают, согласно стадии (7) полученной смеси дает оседать в декантере при комнатной температуре,осадок отделяют, согласно стадии (8) масляную фазу обрабатывают при температуре 30 до 60 С в адсорбере, предпочтительно в перколяционном адсорбере с фильтрующей вставкой, содержащей отбе 1834902ливающие глины или уплотненную окись алюминия, э согласно стадии (9) из фильтрата при температуре 50 до 80 С и давлении 20 до 100 торр отделяют низкокипящие компоненты (н-алканы).Согласно дальнейшей форме выполнения изобретения между стадией (3) и стадией (4) можно осуществлять обработкукатэлитичыеским гидрированием при температуре между 200 и 300 С и давлении 10до 60 бар. С тачки зрения экономики процесс гидрирования целесообразно осуществлять только тогда, когда предлагаемый способ осуществляется на территории уже существующей установки для гидрогенизации.Фильтрующую вставку, применяемуюна стадии (4) или (8), в случае необходимости можно регенерировать путем промывки растворителем. 8 качестве растворителя для этого предпочтительно используют кетон или смесь кетонов. имещих точку кипения 50 - 80 С. В частности используют 10 20 ацетон или метилэтилкетон.Дальнейшее выполнение изобретения заключается в том, что обрабтоанную масляную фазу можно подвергать заключительной вакуумной дистилляции притемпературе 200-300 С и давлении 1-50тарр,30Дальнейшая форма выполнения изобретения заключается в том, что при наличии обработанных масел. содержащихполихлорированные би- или терфенилы,полученную в результате обработки на стадии (3) масляную фазу (с содержанием воды0,1 мас. Я подвергают обработке тонкодиспергированным натрием. Обработка настадиях (1) до (3) обеспечивает получениебезводного потока масла, чта является важнейшей предпосылкой для применения натрия. Так как продукты окисления исоединения хлора, не представляющие собой полихлорированные бифенилы, из безводного потока в основном удалены, 45обеспечивается хорошая экономичностьдля предлагаемого способа, включающегоеще обработку натрием,Необходимый для обработки отработанного масла натрий прибавляется к отработанному маслу в виде дисперсии, вчастности, состоящей из частиц натрия величиной 5 - 10 мк дисперсии в основном масле, имеющем состав, подобный томумоторного масла. Для этого в диспергаторе 55натрий расплавляют в масле. предп чтительно регенерировэннам масле, и тонкораспределяют так, чтобы получались частицы размером20 мк, ЗЗфб па весу дисперсия натрия особенно пригодна для обработки предварительно обработанного сухого потока масла, Количество добавляемой дисперсии выбирают в зависимости от содержания в масле неорганически связанного хлора, Температура и время обработки зависят ат качества сухого масла. Как правило достигается надежное отделение полихлорированных бифенилов в области температур между 20 и 250 С, в частности, между 100 и 200 С в течение 1 до 30 мин,При обработке натрием отработанного масла образуется хлорид натрия, загрязненный окисями, карбонатами и сульфатами металлов. Эти содержащие масло твердые вещества отделяют, например, путем седиментации в сепараторе или декан- тере, Масляную фазу, которая теперь свободна от полихлорированных бифенилов и хлора, подвергают обработке согласно стадии (4) с последующей отганкой,Добавление растворителя и адсорбента на стадии (6) служит для дальнейшего осаждения мелкодисперсных загрязнений, причем здесь эти добавки приводят к удалению полихлорироавнных би- и терфенилов и наличие растворителя способствует успешному проведению позже осуществляемой стадии фильтрующей адсорбции. В случае отсутствия полихлорированных би- и терфенилов, после добавления н-алканов можно, без дальнейшего добавления адсорбента, непосредственно осуществолять стадию фильтрующей адсорбции (см. стадию (4) .За стадией (6) с добавлением растворителя и адсорбента следует стадия (7), соответствующая в значительной степени стадии (2),На стадии(8) или (4) осуществляют фильтрующую адсорбцию, На этой стадии с адсорбентом связывают остаточные растворенные и нерастворенные загрязнения и нежелательные остаточные добавки, Компоненть 1 смазочного масла (углеводороды) проходят через адсорбент. Фильтрующая адсорбция характеризуется тем, что две химические различные группы веществ или два химически различных вещества разделяют за счет различной адсорбционной способности тем, что .определенному растворителю и адсорбенту дают воздействовать на смесь. По сравнению с обычной фильтрацией фильтрующая адсорбция характеризуется тем, что при разделении имеется только одна фаза, тогда кэк предпосылкой для проведения фильтрации является, как правило, наличие двух фаз, а именно жидкой и твердой, От обычной эдсорбции фильтрующая адсорбция отличается своей избирательностью, достигаемой применением избирательного растворите 183490225 примеру 1 масляной фазы в снабженной закрытой емкости прибавляют 4 вес, части н 35 40 45 нагретую до 50 С смесь 0,25% от массы масляной фазы натриевого жидкого стекла А и 0,1% от веса масляной фазы полиэтиленгликоля (средний молекулярный вес 600, 50 гидроксильное число 170 мг КОН/г). Смесь продолжают интенсивно перемешивать при температуре 70 С в течение 110 мин. Затем прибавляют 0,1 мас, % безводного метасиликата натрия и продолжают перемешивать 55 в течение дальнейших 10 мин. Затем масляный раствор декантируют при температуре 10 - 20 С и скорости подачи 12000 мл/л, Постий 20 мк до 200 мк; стекловолокнистый и волокнистый фильтр.Предлагаемый способ поясняется следующими примерами.П р и м е р 1. 95 ч. отработанного моторного масла, представляющего смесь масел сборного пункта, после грубой фильтрации нагревают в снабженной мешалкой закрытой емкости до температуры 70 С и, интенсивно перемешивая, прибавляют 2,5% от массы отработанного масла предварительно нагретого до 50"С водного раствора натриевого жидкого стекла Б с содержанием 54 мас. % и 2,5% от массы отработанного масла предварительно нагретого до 50"С водного 20%-ного раствора полипропиленгликоля со средним молекулярным весом 3000. После окончания,обагчения указанных растворов смесь интенсивно перемешивают еще при температуре 80"С в течение 30 мин. Полученную смесь декантируют при скорости подачи 3000 мл/л и 70 С и масляную фазу отделяют. Из масляной фазы удаляют низкокипящие компоненты и остаточную воду при температуре 130 С и давлении 50 торр, При этом получают продукт со степенью чистоты 98%,П р и м е р 2, К 1 мас. ч. очищенной по гептана, после чего смесь интенсивно перемешивают при температуре 40 С в течение 30 мин. Затем масляный раствор декантируют при температуре 10-20 С и скорости подачи 12000 мл/л и масляный раствор отделяют от остатка осаждения. При этом степень очистки повышают до99%.П р и м е р 3. Повторяют пример 1 с той разницей, что очистке подвергают содержащее полихлорированные дифенилы отработанное моторное масло и полученный при этом продукт далее обрабатывают указанным в примере 2 образом. Затем к масляной фазе, интенсивно перемешивая. при температуре 80 С прибавляют предварительно 10 15 20 сле отделения от остатка осаждения масло имеет степень чистоты99%.П р и м е р 4. Очищенный по примерам 2 и 3 масляный раствор подвергают адсорбционной фильтрации в адсорбере, содержащем ситовую ткань из нержавеющей стали (размером отверстий 20 - 40 мк) и и качестве адсорбента - слой отбеливающей глины марки Тонзиль СС 6 30/60. Адсорбцию нежелательных компонентов осуществляют при температуре,40 С с использованием в качестве растворителя н-гептана при скорости подачи раствора 3000 мл/л, из которого н-гептан рекуперируют путем дистилляции при температуре 70 С и давлении 50 торр, При этом степень очистки повышают до 100%.Полученный регенерат является смесью масляных фракций сразличной точкой воспламенения и различной вязкостью. Фракции разделяют в вакууме при 250-300 С и давлении 1 - 10 торр. В качестве куба получают основное масло.Адсорбент регенерируют тем, что адсорбированные примеси (продукты окисления, нежелательные остатки добавок, продукты разложения и т,д.) при температуре 50 С десорбируют ацетоном (точка кипения 56 С), Адсорбент сушат в потоке азота при температуре 60 С, после чего его можно снова применять,Получаемый ацетоновый раствор подвергают дистилляции с тем, чтобы удалить ацетон изотходов. Затем ацетон можно повторно использовать.П р и м е р 5. 99,25 ч. отработанного смазочного масла, представляющего смесь масел сборного пункта, после грубой фильтрации нагревают в снабженной мешалкой закрытой емкости до температуры 700 С и, интенсивно перемешивая, прибавляют 0,5% от массы отработанного масла предварительно нагретого до 50 С водного раствора натриевого жидкого стекла Б с водосодержанием 30 мас, % и 0,25% от массы отработанного масла предварительно нагретого до 50 С водного 20%-ного раствора полипропиленгликоля со средним молекулярным весом 9000. После .окончания указанных растворов смесь интенсивно перемешивают еще при температуре 100 С в течение 45 минут. Полученную смесь декантируют при скорости подачи 3000 мл/л и 70 С и масляную фазу отделяют при температуре 130 С и давлении 50 торр низкокипящие компоненты и остаточную воду, При этом получают продукт со степенью чистоты 96,5%П р и м е р б. К 1 мас, ч. очищенной по примеру 1 масляной фазе в снабженной мешалкой закрытой емкости прибавляют 8 вес, частей н-гептаиа, после чего смесь интенсивно перемешивают при температуре 40 С в течение 25 мин, Затем масляный раствор декантируют при температуре 15- 20 С и скорости подачи 12000 мл л,.Продукт декантироаания подвергаю адсорбциониой Фильтрации в адсорбере, содержащем ситовую ткань из нержавеющей сали (размером отверстий 20-40 мк) и в качестве адсорбента - слой окиси алюминия (100 - ЗООО мк). Адсорбцию нежелательных компонентов осуществляют при температуре 30 С с использованием в качестве растворителя нгептаиа при скорости подачи раствора 6000 мл/л, из которого н-гептан рекуперируют путем дистилляции при температуре 70 оС давлении 50 торр, Получают продукт со степеи ю чистоты 100 О,П р и м е р 7. 97,3 ч, отработанного смазочного масла, представляющего смесь масел сборного пункта, после грубой Фильтрации нагревают в снабженной мешалкой закрытой емкости до температуры 75 ОС и, интенсивно перемешивая, прибавляют 1,5 фД от массы отработанного масла предварительно нагретого до 5 ООС водного раствора натриевого жидкого стекла Б с водосодержанием 40 мас.и 1,2 от массы отработанного масла предварительно нагретого до 50 С водного 10-ного раствора полизтилеигликоля со средним молекулярным весом 5000. После окончания добавления указанных растворов смесь интенсивно перемешивают еще при емпературе 75 ОС а течение 6 О мии. Полученную смесь декэитируют при.скорости подачи 3000 мл/л и 60 С и масляную Фазу отделяютйз масляной фазы удаляют при температуре 13 ООС и давлении 50 торр ииэкокипящие компоненты и остаточную воду. При этом получают продукт со степенью чистоты 97,5,П р и и е р 8, Повторяют пример 3 с той разницей, что используют предварительно нагретую до 50 С смесь 0,2 от массы масляной фазы натриевого жидкого стекла А и 0,5 от веса масляной фазы полиэтиленгликоля со средним молекулярным весом 1500. Кроме того, безводный метасиликэт натрия добавляют в количестве 0,25 от массы масляной Фазы. При этом получают продукт со степенью чистоты99,Формула изобретения 1, Способ очистки отработанных моторных и смазочных асел путем грубой фильтрации, обработки щелочным агентом и5 10 15 где й - н-Св-Сго-алкил,й 1 - водород или С 1 - СЗ-алкил,и - 20-125,взять 1 й в количестве 0.25-2,5 мас. ф в расчете иа отработанное масло.2, Способ по п. 1, о т л и ч э ю щи й с ятем, что очищенную масляную Фазу подвергают обработке и-Сл - С 1 о-алканом в массовом соотношении 1:3-8 приперемешиваиии с последующим декантироваиием и адсорбциоиной фильтрацией.3, Способпо п.1, отличающийсятем, что от Фильтрата отгоняют ниэкокипящие компоненты,4, Способпоп,1,отличающийсятем, что при содержании в отработанноммасле полихлорироааниых би- и терфенилов очищенную масляную фазу дополнительно подвергают последовательнойобработке н-С 6 - Со- алканом в массовом соотношении 1:3-8. водным раствором щелочного жидкого стекла, взятым в количестве0,1-0,5 мас.в расчете иэ масляную фазу,полиалкилеигликолем мол, м, 380-1050 общей формулы 50 55 20 25 ЗО 35 40 низкомолекуляриым полиалкиленгликолем при нагревании до 50-100 С и перемешивании, декаитирования и отделения воды и иизкокипящих компонентов от очищенной масляной фазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве щелочного агента используют 30- 70-ный водный раствор щелочного жидкого стекла в количестве 0,5 - 2,5 мас,в расчете иа отработанное масло и в качестве низкомолекулярного полиэлкиленгликоля используют 2,5 - 20;4-ный водный раствор полиалкиленгликоля мол. м. 1000 - 10000 общей формулы где 82 - водород или метил:и - 9 - 22,имеющим гидроксильное число 100-300 мгКОН/г, взятым а количестве 0,1 - 05 мас, % а расчете иэ масляную фазу, и безводным метасиликатом щелочного металла, взятым в количестве 0,1-0,25 мас.а расчете нэ масляную Фазу, при нагревании и перемешиаании с последующим декаитировэиием и адсорбционной фильтрацией.