Методы очистки масел промышленного назначения

методы очистки масел

Угроза техногенной катастрофы заставляет человечество предпринимать решительные меры в отношении улучшения экологической обстановки. Одной из них является исключение выбросов в гидросферу и литосферу отработанных смазочных масел, которые являются одним из самых опасных отходов из класса нефтепродуктов. На практике для решения данной задачи применяют различные методы очистки масел, что позволяет продлить сроки эксплуатации смазочных материалов. При этом далеко не все подходы безопасны для окружающей среды, что обязательно необходимо учитывать при планировании мероприятий, направленных на регенерацию отработанного продукта.

Среди наиболее распространенных промышленных процессов вторичной переработки, которые лежат в основе оборудования для очистки масел, стоит выделить следующие:

  • сернокислотная очистка;
  • адсорбционная очистка;
  • гидроочистка;
  • селективная очистка;
  • тонкопленочное испарение;
  • ультрафильтрация.

Методы очистки масел – обработка серной кислотой

При сернокислотной очистке в качестве основного реагента, взаимодействующего с нежелательными примесями, используется серная кислота. Она воздействует на асфальто-смолистые вещества и ненасыщенные соединения, которые вместе с частью непрореагировавшей кислоты выпадают в осадок, образуя вещество, названное кислым гудроном.

Самые ценные компоненты масел – циклопарафины, с кислотой не взаимодействуют и после удаления кислого гудрона должны промываться водным раствором щелочи (чаще всего это NaOH). Такой раствор помогает нейтрализовать остатки кислоты и кислого гудрона. Процесс очистки завершается промывкой масла водой и его последующим обезвоживанием.

С точки зрения экологии, кислый гудрон является очень опасным отходом. В его состав входят смолистые вещества, органика, продукты полимеризации ненасыщенных углеводородов, а серная кислота и вовсе может составлять до 70% по массе. Все это делает данный отход маслоочистки очень токсичным веществом. Его последующее использование в большинстве случаев не рентабельно, поэтому кислый гудрон складируется в специальных прудах-накопителях. Какая-либо утилизация в этом случае практически отсутствует, что делает накопления кислого гудрона чрезвычайно опасными для экологической обстановки.

Кроме приведенного недостатка с помощью сернокислотной очистки из отработанных масел также нельзя удалить полициклические ароматические углеводороды и высокотоксичные соединения хлора. Не рекомендуется регенерация серной кислотой современных масел, совместимых с окружающей средой. В этом случае разлагаются сами масла и увеличивается выход кислого гудрона.

Адсорбционная очистка

Методы очистки масел адсорбентами находится на втором месте по объемам промышленного применения. Адсорбционную очистку осуществляют:

  • контактным методом (перешивание масла с измельченным адсорбентом);
  • перколяционным методом (масло пропускают через адсорбент);
  • методом противотока (встречное движение масла и адсорбента).

Контактная очистка распространена на предприятиях США. Общая схема предусматривает отгон воды и топливных фракций и последующую контактную очистку. Роль сорбента играют активированные глины. Данный процесс отличается сравнительной простотой и позволяет получать базовые масла стабильного и высокого качества. Их можно смешивать с новыми, но необходимо предусматривать добавление необходимых присадок.

К недостаткам адсорбционной очистки относят отсутствие контроля вязкости и пределов кипения полученного масла, а также большие его потери при взаимодействии с сорбентом. Понятно, что загрязненный сорбент требует утилизации, поскольку является опасным для окружающей среды.

В качестве адсорбента при перколяционной очистке в большинстве случаев применяют силикагель, что делает данный метод достаточно дорогостоящим.

Определенные перспективы имеет очистка масла в движущемся слое адсорбента. При этом процесс протекает непрерывно. Но для реализации такой технологии нужно сложное оборудование, что пока сдерживает широкое применение данного метода.

Таким образом, основным недостатком адсорбционной очистки можно считать большую опасность отработанного сорбента для окружающей среды.

Гидроочистка

Для проведения гидроочистки нужно создать давление до 2 МПа. При этом для протекания процесса необходимо наличие катализаторов и водорода при температуре 380-400 ºС. Чтобы защитить катализаторы от воздействия грязного масла, также используются и сорбенты.

В последнее время чаще начали использовать гидрогенизацию масел, которая отличается большей экологической чистотой в сравнении с сернокислотной и адсорбционной очисткой.

Селективная (экстракционная) очистка

Методы очистки масел растворителями основаны на применении вещества, которое при создании определенных условий (температура, количественное соотношение с очищаемым продуктом) способно растворять в себе вредные примеси и не растворять или плохо растворять полезные компоненты масла. Отсюда и название – селективно, т.е. выборочно.

Для выполнения растворяющей функции применяют преимущественно фурфурол и фенол. Фенольная очистка также, как и кислотно-щелочная, адсорбционная и гидрогенизационная, не удаляет твердые углеводороды.

Тонкопленочное испарение

Тонкопленочное испарение как метод вторичной переработки моторных масел был предложен сравнительно давно, но, тем не менее, продолжает ходить в перспективных.

Суть тонкопленочного испарения состоит в разделении продуктов, чувствительных температуре, вязких, имеющих высокую молекулярную массу или высокую точку кипения. При этом нужно стараться обеспечить короткое время взаимодействия и высокий вакуум.

Ультрафильтрация

Ультрафильтрация – это сравнительно новый метод, основанный на фильтрации масла через специальные мембраны, фильтрующие на молекулярном уровне. Такой подход пока не получил широкого распространения при решении задачи очистки отработанных масел.

Безусловно, перечисленные методы, приведенные выше, разрабатывались исходя из соображений экологической безопасности. Но не все они могут похвастать высоким уровнем предотвращения загрязнений, связанных с образованием отходов и использованием реагентов в процессе регенерации.

Самыми опасными являются методы, основанные на обработке масла серной кислотой. Но этот подход по-прежнему не утратил массовости своего использования. В некоторых случаях его применяют в комбинации с вакуумной перегонкой, с обработкой пропаном, фурфуролом и сорбентами, что позволяет несколько снизить объем используемой кислоты, и, соответственно, кислого гудрона.

Самыми «чистыми» с точки зрения экологической безопасности можно считать методы, базирующиеся на гидрогенизационных процессах. Но их намного рациональнее использовать на завершающем этапе очистки отработанных масел. На практике к гидроочистке прибегают после тонкопленочного испарения.

Экологическая составляющая всегда была и будет одним из главных приоритетов компании GlobeCore. Маслоочистительные установки GlobeCore проектируются и выпускаются исходя из современных требований как к необходимому качеству регенерации отработанных масел, так и выдвигаемых требований по отсутствию вредных выбросов в атмосферу и токсичных отходов.

Компания GlobeCore думает не только о вашей прибыли, но и о будущем ваших детей!