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          廢機油再生設備
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          廢油再生

          廢油再生現狀及其工藝技術簡介

          發布日期:2019-06-03  來源:admin


          引言:廢油是一個雙面體,具有污染性和資源性的雙重特征:處理不當會造成環境污染,回收和再生利用將節省能源并緩解資源短缺的壓力。根據《國家危險廢物名錄》的規定,廢礦物油屬于危險廢物,編號為HW08。

          2017年2月4日,由國家發改委組織編制的《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》2016版正式發布,其中廢礦物油再生利用被列入國家戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄。然而,至2017年國內共有523家擁有廢油回收處理資質企業,這些合規企業處理的廢油只占1/3,還有相當部分的廢礦物油基本由無資質企業進行處理,更有部分沒有能夠得到妥善處置,而往往是采用亂排亂放,任意丟棄,燒毀土埋等消極手段處理。

          而我國,在較晚的時候才開始對于廢油再生工藝進行研究,相關的投資較少,只有部分石油特殊行業能夠涉足使用先進技術,而大部分都是以小作坊形式存在的煉油廠,技術落后,導致成品價值非常低。低廉的價格進一步限制了該行業的發展,工藝遲遲得不到改進。

          在國外,很多先進的技術和工藝正在走向成熟并且達到了工業化生產階段,如無酸工藝、蒸餾-加氫等工藝正在成為西方各國處理廢油的主流。但是,由于這些技術的先進性、操作的復雜性且再生設備一次性投資大,需要很高水平的技術工人,我國現階段大量普及這些技術還難以實施,尋找更好的解決方案就成為我國廢油處理的關鍵。

          1.廢油再生利用現狀

          在國外,廢油再生工作開始的較早,在上世紀六十年代的時候,歐洲和美國的一些發達國家就已經著手研究,從那時候開始就積累了寶貴的經驗。直至現今在廢油再生行業乃至整個石油行業西方國家都處于領先位置,它們取得成功的原因與政策完善和政府補貼不無關系。

          可以看出,政府相關政策、行業標準和市場合作是實現廢油再生良性循環的先決條件。博思數據發布的《2013-2017年中國廢油市場供需分析及投資前景研究報告》顯示:盡管中國廢油產品一直存在,但是廢油的有效利用卻沒有有效進展。中國廢油市場較大,并且會隨著市場需求的提升而增長。但在中國,廢油的合理回收率并不高,這主要受到國家地方行業相關政策法規、上游廢油回收環節、下游再生技術和其他限制的影響。

          盡管國家和石油行業一直在推動政策制定和實施,但從目前來看,盡管政策和法規具有指導意義,但并不強制實施,沒有嚴厲的懲罰以及一定的財政激勵措施,導致操作起來還是有重重困難。因國土面積廣大,各地對廢油回收與再生的投入與認識不一,執行有差異,這就導致了廢油再生行業在回收環節就遇到了重重困難,除石油特殊領域外,其它行業回收難度相當大,主要有以下問題:

          (1)不分類回收,混油品種繁雜,廢油性能指標各不相同。不同類型和比例的廢油混在一起,這使得后續再生處理難度加大;

          (2)運輸受到制約。廢油的組成復雜,含有不同的污染物及可能導致儲罐腐蝕結垢的雜質,因此運輸設備應同時做到防腐和防爆,然而,目前廢油回收機構很少具有這樣的專用設備;

          (3)違規處置。如汽修行業因附近沒有資質單位能夠處理汽修行業產生的危險廢物,合規的單位距離遙遠,運輸距離長,導致運輸和處置費用高昂,就在未辦理轉移手續情況下,將廢機油轉移給其他油料公司處理,甚至隨意售賣給收荒匠。

          2、國內外再生工藝

          由于環境保護日益增加的必要性和越來越嚴格的環境立法,廢油的處理和回收變得非常重要。過去十年來,廢油回收利用技術發生了重大變化。國外廢油再生主要以加氫精制工藝為主,還有新型超臨界技術、膜分離技術、分子蒸餾技術等,而國內主要是以小規模的酸堿精制和吸附精制為主。

          廢油的回收可以通過以下不同的方法完成:再凈化、再精制和再煉制。廢油再生和回收產品分別是低質量要求的潤滑油和燃料油,而廢油的再精制則是生產具有與原油相當質量基礎油。一般來說,廢油精煉要經過以下四個步驟:脫水和除油,脫瀝青,分餾和精整過程。

          2.1 硫酸-白土精制工藝

          硫酸-白土精制工藝是國內外范圍內,對于廢油再生工藝研究中*先開始使用的工藝技術,其中大量的硫酸和白土被用于處理廢油。廢油經過預處理(預閃蒸或減壓蒸餾)以分離水和輕質烴,將濃硫酸(10%~15%)加入脫水廢油中,其中異物(例如膠質、瀝青質、氧化產物等雜質)將形成污泥,使其能夠在16~48小時內沉積,然后與廢油分離。經過濾的油被蒸餾以生產具有各種特性的燃料油的基礎油。

          硫酸精制時主要是起化學反應,包括磺化、酯化、疊合、縮化中和等。此外,有物理化學作用的絮凝和物理作用的溶解。硫酸能與廢油中存在的非理想組分發生反應,對于非烴有很強的脫除能力,對烯烴也能相當徹底地除去。但是硫酸處理過的再生油樣無論是從品質上還是從使用效果和價值上都還達不到預期效果,所以酸處理過的油樣需要再經過大量的白土對其進行精制,使再生油的顏色更加清澈、安定性和粘度等性狀也更加貼近于正常柴油的性狀,*后得到符合預期的合格油品。但該方法在精制過程中會產生很多二氧化硫等危害人體污染環境的酸性氣體,酸渣等固體廢棄物,同時還伴隨著酸水等難以處理的液體有害物質。

          除此之外,后續進行的白土精制工藝也依舊會造成污染環境和產生較難處理的油性飽和白土。在不斷增加的環境壓力下,在當前現代化經濟體系要求的經濟快速發展逐漸轉向經濟友好發展、綠色發展的理念下,這項技術在包括許多發展中國家在內的大多數國家都被禁用,硫酸-白土工藝被時代淘汰只是時間問題。

          2.2 溶劑萃取精制工藝

          溶劑精制工藝仍然是當前來看主流的工業上生產柴油的方法之一。溶劑精制的原理是利用某些有機溶劑對廢潤滑油中所含的烴類與添加劑、氧化產物、油泥等溶解度不同的特性,在一定條件下,將廢油中的添加劑、氧化產物、油泥等雜質除去,然后蒸餾回收溶劑并獲得粗產品,粗產品經白土精制后成為再生油。

          在國外,溶劑精制逐漸從丙烷轉變為使用N-甲基吡咯烷酮和糠醛來作為該精制工藝的溶劑,其中的N-甲基吡咯烷酮因為比其他溶劑更為優質而被廣泛采用,因為它具有*低的毒性,并且可以在較低的劑油比下使用,從而節省能源。而國內主要研究醇酮混合物(異丙醇、丙酮等)[8-10]作為溶劑進行精制,它可以減少后續溶劑回收蒸餾過程中的焦化和結垢問題。

          溶劑精致工藝雖然有以上種種優點,同時仍有一些問題得不到解決。溶劑精制技術的缺點在于成品油質量對原料質量的依賴性,因為這個過程是物理過程,并且不涉及任何化學反應。同時,精制過程中劑油比居高不下,這種具有一定毒性的溶劑大量使用會對環境和設備造成較為嚴重的危害。而被看好的N-甲基吡咯烷酮溶劑不穩定的價格波動和較高的單價也是制約該工藝發展的原因之一。雖然該溶劑可以被回收再利用,但是回收難度較大,回收成本也偏高,回收的油樣收率也不夠理想。

          現如今國內外都開始著手研究如何改進溶劑精制工藝,在這方面大部分都會涉及到助劑的添加使用。助劑技術簡單理解就是在溶劑精制過程中,有針對性地加入一定量某種適合的助劑,以期解決溶劑精制過程常常出現的各種問題,以此來獲得更好的精制效果[10]。而當前對助劑技術的研究大多還局限于實驗室內的初步研究,在放大實驗和工業使用尚且難以實現,因此助劑技術還存在著很大的研究價值。

          2.3 加氫再生工藝

          加氫精制反應,目的是除去雜元素、氫化烯烴和芳香族化合物,以及旨在通過裂化和異構化來改變烴結構的加氫轉化反應。加氫處理催化劑由活性相構成,由鉬或硫化鎢以及在氧化物載體上由鈷或鎳制成。將油和氫氣預熱,并使油向下滴流通過填充有發生氫化反應的催化劑顆粒的反應器。將油產品與氣相分離,然后汽提以除去痕量的溶解氣體或水。因為加氫精制可以減少油樣中有效物質的損失,提高再生廢油的收率,并且不會產生像白土精制過程中產生大量的廢棄白土進而污染環境問題,因此加氫補充精制工藝已經逐漸替代白土精制,用作再加工過程中的*后一步,占據廢油再生研究中的主要地位。


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