润滑油再生产加工工艺

1、我国润滑油再生产加工工艺、策略及XX废润滑油再生新工艺研究1 前言润滑油是润滑剂中最主要、用量最大的一类物质，在国内外均获得了持续增长的总趋势。美国Texaco公司W.D.Durant等预测，全世界润滑剂的需求量将从1989年的3773×104t/a增长到2000年的的4880×104t/a，我国润滑油产量在1990年总量已达到228.8×104，而1993年即达268×104。随着润滑油量的增加，用过的润滑油或称之谓废润滑油量也相应增加，如据美国环境保护局统计，美国在1985年废润滑油量约为4.4×106m³，约占美国润滑油的45%

2、，我国废润滑油难于统计，但根据我国近年能源状况，我国废润滑油量的比例不会低于45%。近几年来不仅润滑油产量增加，而且润滑油的质量也明显提高、国外已经普及了中高档润滑油，质量级别不断提高，我国润滑油经过“七五”重点科技攻关，已先后研制数十种中高档油新品种、中高档润滑油比例已占润滑油总量50%。润滑油产量的增加和质量的提高，给废润滑油再生加工艺工艺带来了新的课题，引起各国对该课题产生不同的对策。国外侧重点是从环境保护来考虑此问题，求得废油不污染环境，或再生时不再产生二次污染，同时节约了资源，一些国家如联邦德国等在1986年就颁布了废油法，将废油处理提到立法的高度来处理。而我国的侧重点是从废润滑油再

3、利用以获得经济效益来考虑此问题，对于处理废油中所产生二次污染的环境问题较少考虑，或处理不力。这两个不同的侧重点，促使了废油再生加工工艺朝两个不同方向发展，产生了不同的加工工艺路线。在中高档润滑油中，添加剂的加入量大大超过普通的润滑油，大多为10%左右，给再生工艺带来不力因素，从另一侧面加速了国内外再生工艺的不同发展方向。国外润滑油再生大型化、无二次污染工艺发展，年千吨级的再生厂已大多被淘汰，年万吨级厂不鲜见，国内废油再生则向小型化、改进硫酸精制工艺或更退步的工艺发展。近几年来，废油再生加工战线上有识之士大声疾呼，力图改变我国这种不正常的状况，也进行了有效的工作，出现了XXS废油再生工艺等先进技

4、术，但尚未普及，主要局面未改观。故本文介绍国外废油再生工艺状况，以期以他山之石，攻我之玉；介绍国内废油再生工艺现状，所进行的无酸再生工艺的努力，介绍XXS再生新工艺的进展，提出我国废油再生应采取的策略，以供研究和探讨。2 国外废油再生加工情况国外废油再生并不是全部再生为润滑油。以美国1985年为例，其废油量尽量占润滑油产量45%左右，但再生加工处理的仅占废油的4.0%，其余被作为燃料等。联邦德国再生润滑油量在润滑油消耗中的比例则逐年提高，由1960年的9.6%，增加到1979年的19.2%。可以估计，国外随着环境保护日益苛刻，随着废油中含有毒添加剂量的增加，焚烧燃料法日益受到限制，使得废油再生

5、承受了更大压力，同时也创造了发展的机会，现将国外再生工艺简述如下。2.1 Meinken工艺国外早期也沿用了酸-白土精制工艺，因为它毕竟是把添加剂从油中分离出较简单和投资较少的办法，该办法目前在国外并未 全部淘汰，仍然在有的国家使用，但是，我们应该看到，即使和我们相似的酸-白土工艺，在国外也有所改进。联邦德国哈尔特尔Meinken工厂便见一斑。Meinken工艺改变了H2SO4混合工艺，采取了强力搅拌混合器，减少了H2SO4；耗量和算渣量，含酸油加入2%白土在减压塔中加热分馏，热量用导热油供入，装置部分自动化。令人头痛的酸渣与废白土混合被送去水泥厂作燃料。2.2 IFP工艺法国石油研究院（IF

6、P）开发的工艺，即用丙烷抽提废油以除去其主要杂质，精制油再去H2SO4精制使H2SO4和白土耗量显著减少，再生油收率提高10%。2.3 Snamprogetti工艺意大利Snamprogetti S.P.A公司将IFP工艺进一步发展，废油先经常压蒸馏除水和轻油后去丙烷抽提，残油在用丙烷抽提一次，得残油料润滑油组分，全部组分送去加氢精制即可得润滑油。该工艺已去掉H2SO4精制。2.4 KTI工艺该工艺将废油沉降后经常、减压蒸馏，再将减压馏分进行加氢精制，收率为80%85%，但有损催化剂的废油，如含氯石化醋的油品不能加入本工艺加工。2.5 DCH工艺UOP开发了直接接触加氢再生工艺，将废油直接进行

7、加氢脱金属和加氢处理，以获得包括轻、重润滑油料的各种石油产品，产率以废油类部分计可达100%，润滑油生产率则为60%。产品质量上乘，对238m³/日处理量的DCH装置，安装费用为1000万美元，该工艺可与用原油生产润滑油的可以竞争。2.6 DCH与炼厂联合工艺即将DCH工艺或润滑油厂，或与催化剂裂化装置，或与催化裂化加氢裂化装置进行联合，以生产不同目的的产品。2.7 BERC工艺美国能源不能源中心开发了BERC工艺，即用混合溶剂（正丁醇：异丙醇：甲乙酮=50%：25%：25%）3：1对润滑油进行萃取离心除去杂质，去溶剂精制再减压分馏后去加氢精制或白土精制即得润滑油组分。2.8 Rec

8、yclon工艺该工艺系用细粉状金属纳与混合反应除去油中氧化物和添加剂，工艺采用常压蒸馏塔除去反应产物，在采用3个薄膜分子蒸馏塔即获得目的产品。2.9 其它工艺目前在国外已经获得应用的新工艺还有超滤工艺，15000t/a的超滤机已获应用，离心分离工序，分子蒸馏工艺，5000t/a的分子蒸馏塔已获应用，馏出油已不含添加剂。此外，尚有絮凝处理，溶剂精制等工艺的报导。从以上工艺可以看出，国外工艺体现了环保要求为主，向无污染或低污染、大型化再生工艺发展。3 国内废润滑油再生加工状况我国润滑油再生加工状况经历了发展稳定萎缩探讨四个阶段。鉴于废油再生具有节约资源和较大的经济效益。故从50年代起逐步被重视，从

9、回收废油到再生工艺探讨，都取得了一定进展，如制定了以废油换取新油等措施，加工工艺也在硫酸精制工艺上作了不同方案研究及其他工艺探讨，在70年代基本上形以销售公司下属厂为骨干的全国废油再生系统；70年代相对稳定，加工工艺则形成以蒸馏酸洗白土精制路线和酸洗白土蒸馏精制路线为主的工艺，但到80年代，由于大部分大型厂矿自办废油再生车间，一些企业以”灵活“的收购方式争夺废油资源，以致原各地区骨干厂收不到预计可收的废油，各厂为生计，纷纷转向润滑油调和和经营，各厂为生计，纷纷转向润滑油调和和经营，而把废油再生当作”副业“，一年仅夏天加工几个月，而新办厂大部分无技术力量、无损检测首层，而且只顾眼前既得利益，把比

10、较落后的酸土工艺也搞得更加落后，80年代后期到90年代，我国有识之士对此状况忧心如焚，通过各种方式大声疾呼，希望国家制定废油再生加工策略，改变废油工艺状况，探讨了各种无酸精制工艺，并取得了一定进展，如出现可供分子中国家推广的XXS新工艺等。鉴于以上状况，我国废油再生厂多为百吨级厂，千吨级厂已不多见，最大的上海润滑油厂也仅6000t/a，而几十吨级的厂则大大增加。再生油质量远低于中性油水平，而再生油量则更难于统计，估计约为我国润滑油量的30%。现将目前主要的再生工艺简介如下。3.1 蒸馏酸洗白土精制工艺这是一条传统而古老的工艺路线，目前国内约有2/3的厂家采用这种工艺。该工艺工艺流程较为简单，设

11、备费用较低，可以适用于任何类型的废油。H2SO4加入量因油而异，一般在10%以下，白土用量也因油品质量和再生油所要求的质量而异，一般亦在10%以下，再生油的收率一般在80%以下，再生油质量不高，仅能作低档油品。这种工艺所产生的酸渣问题迄今未完全解决，形成了废酸渣和废白土、废水的二次污染。3.2 沉降酸洗白土蒸馏工艺这条路线是70年代由上海市石油加工厂开创的，其主要特点在于将蒸馏和白土精制合并为一个工序，和前工艺比较，减少一个加热高峰，节约了热能，工艺亦较简单。但它酸洗沉降较缓慢，洗油中可能含有一定量的酸渣，白土蒸馏后亦可能影响油品质量，特别是目前中高档油品比例增加，更增加了使用此工艺的难度，其

12、它弊病如前工艺，目前，全国约有1/3工厂使用此工艺。3.3 沉降蒸馏酸洗钙土精制工艺该工艺亦是（1）的变种，其主要特点是在白土精制前，先用石灰石粉加入酸洗油中，使其中和游离H2SO4和石油磺酸，以减少价高的白土用量，待反应结束后再加入活性白土进行吸附精制。该工艺可以减少价高的白土用量，还有人认为生成的石油磺酸钙有助于内燃机油的质量，但该工艺油品作为其他油品的利弊则尚未见诸专论。3.4 白土高温接触无酸再生工艺这是近几年来开发的无酸精制工艺，国内有3个应用。其特点是 取消了H2SO4精制工艺，油品经白土予蒸馏后，即送入管式蒸馏联合精制装置循环加热精制，炉管中注入水蒸汽，精制终温为360380，添

13、加剂在高温下和白土催化接触中被分解，为了防止油品氧化，降温过滤后加入约0.2%T501.该工艺再生油品质量好，但由于该工艺实质上是蒸馏白土精制工艺的改进工艺，存在着白土用量大（10%）、润滑油收率较低（一般80%）、设备腐蚀较重、炉管可能堵塞、操作条件较为苛刻等因素，故不宜于在我国全面推广该工艺。3.5 蒸馏乙醇抽提白土精制工艺这是上海石油商品应用研究所开发的新工艺，在淮南已有一实验装置。该工艺亦取消了H2SO4精制，其特点是采用乙醇对废油进行抽提，将含氧化合物抽提出来，在用白土精制，精制质量较好，但由于乙醇选择性太强，并未起到溶剂精制作用，而将矛盾后移，加重了白土精制的作用，增加了白土用量（

14、6%12%），减少了应得的润滑油收率，故未推广。3.6 蒸馏糠醛精制白土精制工艺这是上海润滑油厂和洛阳石化工程公司炼制所开发的工艺，已通过了技术鉴定，但尚未建工业化装置。该工艺特点是采用深度分馏而得的馏分油去糠醛精制，溶剂比据馏分油不同为1.53.5：1，然后再去白土补充精制即可获得N5主轴油，100SN，350SN,650SN基础油，抽出油可制70号工业齿轮油和11号汽缸油。产品综合收率达95%，其中润滑油达75%，抽出油12%，故该工艺具有收率高、质量好的有点。但是由于该工艺采用了传统的蒸馏和糠醛精制工艺设计，工艺流程和设备复杂，投资偏高，只宜于大处理量连续生产，投资回收年限即使按调成品油

15、计亦达4.25年，笔者认为，在我国废油管理体制下，该工艺不可能工业化。3.7 沉降絮凝白土精制工艺这是北方交大、销售公司商研所开发的工艺，其特点系将沉降后油用絮凝剂将废油中的碳粒、胶质、沥青质、油泥等凝结，通过离心过滤除去，过滤出的滤渣可作为墨原料。该工艺也甩掉了H2SO4精制，但由于絮凝只解决了部分油泥和炭粒，废油中大部分非理想组分并未得到精制，也产生了矛盾后移问题，故油品质量欠佳，需和好油混兑使用。该工艺需解决另一难题是尚未找到一种可以通用的絮凝剂，以及絮凝溶剂回收问题，故迄今尚未见到用此工艺进行工业化生产的报导。3.8 其它工艺我国有少数单位因油品质量较好，也采用一些简易工艺对废油进行处

16、理，处理后油品降质使用。这些工艺有沉降法、吸附法、碱洗法、过滤过、蒸馏白土精制法等。但对含有轻质油、水份、大量添加剂和杂质的劣质废油尚未见用这些方法再生的报导。以上工艺简述表明，我国废油再生加工状况不尽人意，体现了我国目前侧重眼前经济效益的特点，与国外相反，向小型化、工艺保守化发展，对于处理废油带来的废酸渣、废白土、废水、废气等二次污染问题，基本束手无策或少人问津，对于所探讨的无酸精制新工艺，亦是举步维艰，不尽人意，难于推广。究其原因，除了新工艺本事却有欠缺外，关键还是与我国废油回收和再生加工策略有关，需从废油再生体制和工艺本身两方面来探讨次课题，从某种意义上讲，前者比后者更为重要。只有立足点

17、问题来了，才能促进和推广无酸精制工艺的发展。4 废润滑油再生加工新工艺XXS研究对国内外诸多工艺进行述评的目的还是在于研究一条适合我国国情的工艺路线。针对我国废油再生加工状况，我们不可能照搬国外先进工艺，单酸土落后工艺的确必须改掉，为了为嘛子孙后代，为了我国废油再生加工业的振兴，需要我们这一代解决这个问题。润滑油科技情报站成立一年，便把废油再生加工列为情报站的研究课题，继而列为1991年中国石化总公司重点情报调研课题，在情报站部分成员单位协助下，笔者对此课题进行了调研，并于1988年12月20日、1989年7月17日，1991年3月18日、1991年7月30日四次向销售公司及有关厂、所等6个单位较交送了废油再生新工艺的调研报告、实验新工艺以及工业化装置方案，并于1994年5月1日实现了XXS工业化装置的投产。4.1 国内外废油再生加工工艺评估国外的地酸精制工艺要用丙烷抽提，无酸再生工艺实际是废油预处理（沉降、丙烷脱杂物或溶剂精制）后进行加氢精制或加氢处理，适合于大处理量装置，投资高、操作条件苛刻，要求有熟练的技术人员和