【正文】 萃取劑油比的影響劑油比為萃取操作下溶劑用量與原料油量之比，由于潤(rùn)滑油餾分粘度較大，不易用體積量取，故本實(shí)驗(yàn)采用的萃取劑油比均為質(zhì)量比。劑油比是潤(rùn)滑油一個(gè)重要的參數(shù)，他直接關(guān)系到潤(rùn)滑油精制油的質(zhì)量，裝置的生產(chǎn)能力和能耗的高低，本實(shí)驗(yàn)在萃取溫度為70℃下，研究劑油比對(duì)精制油性質(zhì)的影響。圖43 劑油比與收率的關(guān)系Fig 43 The relationship between the solvent oil ratio and the refined oil yield圖44 劑油比與粘度指數(shù)的關(guān)系Fig 44 The relationship between the solvent oil ratio and the VI of the refined oil圖43是精制油收率與劑油比的關(guān)系。由圖43可以看出，隨著劑油比的提高，精制油的收率下降，這主要是隨著糠醛的用量增大，潤(rùn)滑油中的部分理想組份也溶解于糠醛中，使精制油收率下降，所以廢潤(rùn)滑油糠醛精制工藝不易采用過(guò)大的劑油比來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量，但過(guò)小的劑油比會(huì)使糠醛溶于潤(rùn)滑油的比例提高，也不利于廢潤(rùn)滑油的精制。圖44是精制油粘度指數(shù)與萃取劑油比的關(guān)系。由圖44可以看出，當(dāng)萃取溫度是70℃時(shí)，:1時(shí)，隨劑油比的增大略有提高，:1時(shí)幾乎沒(méi)有提高，這主要是廢潤(rùn)滑油餾分中對(duì)粘度指數(shù)不利的組份含量有限，增大劑油比只能加大溶解理想組份的量，考慮能耗和裝置的處理能力，:1。 三級(jí)逆流萃取的影響表41是廢潤(rùn)滑油350~500℃:1，精制溫度70℃三級(jí)逆流萃取得到的精制油并經(jīng)少量白土精制性質(zhì)的對(duì)比。由表41可以看出，在萃取最優(yōu)條件下：廢潤(rùn)滑油精制油各項(xiàng)理化指標(biāo)良好。表41 三級(jí)逆流萃取的精制油性質(zhì)Table 41 properties of the refined oil through threelevel countercurrent extraction分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)，mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃)，mm2/s粘度指數(shù)111凝點(diǎn)，℃18酸值，mgKOH/g飽和烴，wt%輕芳烴，wt%中芳烴，wt%重芳烴加膠質(zhì)，wt%由表42是350~500℃的餾分經(jīng)三級(jí)逆流萃取后經(jīng)3wt%白土精制油的性質(zhì)，由表41和表42對(duì)比可以看出，白土精制對(duì)粘度、粘度指數(shù)、凝點(diǎn)及非理想組分的脫除沒(méi)有顯著效果，但脫酸效果良好，由于在糠醛精制過(guò)程中存在部分油品的氧化，白土可進(jìn)一步脫色，使基礎(chǔ)油在色度上符合要求。表42 三級(jí)逆流萃取白土精制油的性質(zhì)Table 42 properties of the refined oil through threelevel countercurrent extraction and clay refining分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)，mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃)，mm2/s粘度指數(shù)112凝點(diǎn)，℃18酸值，mgKOH/g飽和烴，wt%輕芳烴，wt%中芳烴，wt%重芳烴加膠質(zhì)，wt% 糠醛白土精制油的性質(zhì)表43 各減壓餾分油糠醛白土精制油性質(zhì)分析Table 43 property analysis of the three vacuum fractions after the furfuralclay refining項(xiàng)目350~400℃餾分400~450℃餾分450~500℃餾分運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)，mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃)，mm2/s粘度指數(shù)107106114凝點(diǎn)，℃261917酸值，mgKOH/g飽和烴，wt%輕芳烴，wt%中芳烴，wt%重芳烴加膠質(zhì)，wt%表43是回收廢潤(rùn)滑油經(jīng)常減壓蒸餾得到350~400℃、400~450℃、450~500℃餾分經(jīng)糠醛(:1)三級(jí)逆流萃取和少量白土(3wt%)精制后油的性質(zhì)，由表43可以看出采取最佳的實(shí)驗(yàn)條件(:1，精制溫度70℃，三級(jí)逆流萃取)，對(duì)比表31各餾分精制油各理化指標(biāo)都有明顯的提高，能達(dá)到HVI7HVI100、HVI150基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。 本章小結(jié)(1) 糠醛精制可以應(yīng)用于廢潤(rùn)滑油的再生，但必須與蒸餾相結(jié)合，廢潤(rùn)滑油直接進(jìn)行糠醛精制時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的乳化，產(chǎn)品收率很低且質(zhì)量不合格。(2) 糠醛精制的最佳萃取溫度為70℃，溫度過(guò)低非理想組分溶解不完全，過(guò)高導(dǎo)致收率下降。(3) :1，單純的增大劑油比對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提高影響不大，因此采用較低的劑油比足以對(duì)廢潤(rùn)滑油餾分油進(jìn)行精制，白土可對(duì)餾分油進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)充精制，可進(jìn)一步降低酸值和改善色澤，但對(duì)粘度指數(shù)幾乎沒(méi)有影響，對(duì)重芳烴和膠質(zhì)的脫除能力也有限。(4) 350~400℃、400~450℃、450~500℃餾分經(jīng)糠醛三級(jí)逆流萃取和少量白土(3wt%)處理后的精制油符合HVI7HVI100、HVI150基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。第5章 廢潤(rùn)滑油硫酸和白土精制的研究硫酸精制在潤(rùn)滑油的精制中已經(jīng)基本淘汰，但是我國(guó)廢潤(rùn)滑油的回收較為分散，不利于大規(guī)模的溶劑精制，而且硫酸對(duì)除去廢潤(rùn)滑油中的氧化變質(zhì)組分效果顯著，廢潤(rùn)滑油的硫酸精制仍不失為一種合適的廢潤(rùn)滑油再生方法。本章主要考察廢潤(rùn)滑油硫酸精制的硫酸用量，反應(yīng)溫度，沉降時(shí)間，和助劑加入對(duì)硫酸精制的影響。 硫酸精制條件的選取 精制溫度的選取精制溫度升高，對(duì)除去芳烴，不飽和烴和膠質(zhì)有利；但溫度過(guò)高，副反應(yīng)加劇，產(chǎn)品收率降低，產(chǎn)品易于氧化，且廢潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)蒸餾后，潤(rùn)滑油不理想組分含量低于原油的減壓餾分油。故而硫酸精制溫度不宜過(guò)高，但溫度太低，油品粘度過(guò)大也不利于硫酸的精制，綜合考慮實(shí)驗(yàn)選取溫度為45℃。 硫酸用量的選取硫酸用量是硫酸精制效果的關(guān)鍵，硫酸用量越大，潤(rùn)滑油精制深度越大，精制油收率越大，顏色越淺。表51 硫酸用量和收率的關(guān)系Table 51 The relationship between the dosage of the sulfuric acid and the refined oil yield硫酸用量，%收率，%12345表51是350~500℃硫酸精制硫酸用量和收率的關(guān)系，由表51可以看出硫酸用量越大收率越低，即使經(jīng)1wt%的硫酸精制，精制油經(jīng)充分沉降后顏色變淺，所以廢潤(rùn)滑油的硫酸精制可以根據(jù)油的性質(zhì)和精制油的要求合理的選擇硫酸的用量。 硫酸堿洗白土的的精制效果表52 各減壓餾分油硫酸—堿洗白土精制油性質(zhì)分析Table 52 property analysis of the three vacuum fractions after sulfuric acidalkaline washclay refining項(xiàng)目350~400℃餾分400~450℃餾分450~500℃餾分運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)，mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃)，mm2/s粘度指數(shù)105109112凝點(diǎn)，℃252215酸值，mgKOH/g飽和烴，wt%輕芳烴，wt%中芳烴，wt%重芳烴加膠質(zhì)，wt%表52是回收廢潤(rùn)滑油經(jīng)常減壓蒸餾得到350~400℃、400~450℃、450~500℃餾分經(jīng)硫酸堿洗白土精制后油的性質(zhì)，由表52可以看出經(jīng)2wt%硫酸、過(guò)量堿洗和3wt%白土精之后對(duì)比前表31各餾分精制油粘度指數(shù)、潤(rùn)滑油理想組分都有明顯的提高，酸值顯著下降，能達(dá)到HVI7HVI100、HVI150基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。 硫酸白土的精制效果以實(shí)沸點(diǎn)蒸餾的350~400℃，400~450℃，450~500℃的餾分為原料，采用2wt%的硫酸在45℃下精制30min，經(jīng)充分自然沉降后，采用3%白土精制，其實(shí)驗(yàn)效果見(jiàn)表53。表53是回收廢潤(rùn)滑油經(jīng)常減壓蒸餾得到350~400℃、400~450℃、450~500℃餾分經(jīng)硫酸白土精制后油的性質(zhì)，由表53可以看出，經(jīng)2wt%硫酸和3wt%白土精之后對(duì)比前表31各餾分精制油粘度指數(shù)、潤(rùn)滑油理想組分都有明顯的提高，酸值顯著下降，能達(dá)到HVI7HVI100、HVI150基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。由表52和表53看以看出，在硫酸精制之后，經(jīng)充分沉降后可以直接采用白土補(bǔ)充精制，經(jīng)過(guò)白土補(bǔ)充精制之后，酸值都能達(dá)到基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)，但硫酸堿洗白土工藝精制后的基礎(chǔ)油粘度指數(shù)較硫酸白土精制所得的基礎(chǔ)油高，這主要是是經(jīng)過(guò)堿洗后酸洗油中的游離酸含量大大降低，減少了高溫白土精制時(shí)油品的裂化，使粘度指數(shù)提高。表53 各減壓餾分油硫酸白土精制油性質(zhì)分析Table 53 property analysis of the three vacuum fractions after sulfuric acidclay refining項(xiàng)目350~400℃餾分400~450℃餾分450~500℃餾分運(yùn)動(dòng)粘度(40℃)，mm2/s運(yùn)動(dòng)粘度(100℃)，mm2/s粘度指數(shù)102106108凝點(diǎn)，℃252215酸值，mgKOH/g飽和烴，wt%輕芳烴，wt%中芳烴，wt%重芳烴加膠質(zhì)， wt% 助劑對(duì)硫酸精制的影響由于我國(guó)廢潤(rùn)滑油分散，溶劑精制和加氫精制目前不適合我國(guó)的國(guó)情，而硫酸對(duì)廢潤(rùn)滑油的精制效果較好，且適合小規(guī)模的生產(chǎn)，但硫酸精制除了存在酸渣污染嚴(yán)重，不易處理的問(wèn)題外，還存在酸渣不易沉降，生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問(wèn)題，因此實(shí)驗(yàn)研究了一種助劑WL，助劑WL對(duì)廢潤(rùn)滑油中的膠質(zhì)等不理想組分有一定的絮凝沉降的效果，在硫酸精制中也可以加快酸渣的沉降，且生產(chǎn)的酸渣較之純硫酸精制生成的酸渣流動(dòng)性好。在45℃的溫度下，將占餾分油2wt%、5wt%、10wt%的助劑WL加入到廢潤(rùn)滑油350~500℃的餾分中，經(jīng)沉降和3wt%白土精制，考察WL的加入量對(duì)收率和油品顏色的影響。表54 助劑WL的加入量對(duì)精制的影響Table 54 The effect of additive WL on the oil refiningWL的加入量，%收率，%精制油顏色2%98%淺紅5%96%黃色10%93%淡黃表54是助劑WL的加入量對(duì)精制效果的影響，由表54可以看出，助劑WL本身有一定的精制效果，且在試驗(yàn)中，經(jīng)WL精制后的基礎(chǔ)油澄清速度較硫酸精制快，沉降析出物流動(dòng)性良好，經(jīng)過(guò)若干天儲(chǔ)存后，常溫下依然可以流動(dòng)，但WL的成本較高，因此實(shí)驗(yàn)研究助劑WL與硫酸混合精制。實(shí)驗(yàn)采取助劑WL與98wt%的濃硫酸按3:7，2:3，1:1的比例混合，精制450~500℃的餾分(由于450~500℃的餾分相對(duì)其它餾分粘度較大，非理想組分含量較高，酸渣沉降較慢，因此選用)。加入量均為5wt%。表55 助劑WL與硫酸混合精制的效果Table 55 The effect of refining by mixing additive A and sulfuric acidWL與硫酸的比例收率，wt%精制油顏色3:7紅色2:3綠色1:1黑色表55是助劑WL與硫酸混合精制的效果，由表55可以看出，隨著WL的比例逐漸增大，精制油的顏色越來(lái)越深，這主要是WL的精制效果不如硫酸，還可能是WL與硫酸發(fā)生某種作用，影響了精制的效果。因此實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步采取先加入一定硫酸精制30min后，加入助劑WL輔助沉降，仍然采取3:7，2:3，1:1，總加入量仍為5wt%。表56 硫酸精制后助劑WL沉降的精制效果Table 56 The refining effect after sulfuric acid refining and additive WL settlingWL與硫酸的比例收率，wt%精制油顏色3:7紅色2:3紅色1:1紅色表56是硫酸精制后助劑A輔助沉降的精制效果，對(duì)比表56和表55可以看出，采用硫酸精制后加入助劑WL輔助沉降，精制效果優(yōu)于混合精制，助劑WL同樣可以加快沉降，這可主要由于硫酸精制的反應(yīng)為SO3+為活性物質(zhì)的親電反應(yīng)，助劑WL與硫酸混合后降低了硫酸正離子的濃度，使反應(yīng)速率降低或無(wú)法進(jìn)行。 白土精制的研究由于廢潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)蒸餾后，非理想組分含量不高，添加劑已經(jīng)大部分除去或破壞，常溫下粘度下降，但存在難聞的氣味，顏色較深，因此考慮采用白土良好的脫色和脫臭效果，單獨(dú)采用白土精制的方法，對(duì)廢潤(rùn)滑油350~500℃減壓餾分進(jìn)行處理。白土精制的溫度升高，精制效果提高，可降低白土的用量，通常在高于油品閃點(diǎn)20℃時(shí)效果最佳，本實(shí)驗(yàn)采用精制溫度180℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)的情況下，精制30min，著重考察白土用量對(duì)精制效果的影響。圖51是白土用量對(duì)精制油收率的影響，由圖51可知，白土精制收率隨白土用量的增大而減少，這主要是白土吸附了潤(rùn)滑油中的不理想組分，而白土對(duì)理想組分也有一定的吸附，通常廢白土的含油率在30wt%左右。圖51 白土用量對(duì)精制油收率的影響Figure 51 The effect of the clay dosage on refined oil yield圖52是白土用量對(duì)精制油粘度指數(shù)的影響，由圖52可以看出，白土用量的提高對(duì)精制油粘度指數(shù)的提高影響不大，這主要是白土的單位吸附量有限