废矿物油的处理处置

Vo1．24，No．12 2006年 12月 中国资源综合利用 China Resources Comprehensive Utilization ● 环境保护 废 矿 物 油 的 处 理 处 置 廖蔚峰，慎义勇 (深圳市危险废物处理站 ，广东 深圳 518049) 摘要 ：分析了废矿物油的产生原因及危害性。对废矿物油的再净化工艺、再精制工艺厦再炼制工艺 进行 了较为详 细的介绍。 关键词：废矿物油；再净化工艺；再精制工艺；再炼制工艺 中图分类号：X327 文献标识码：A 文章编号：1008—9500(2006)12—0017-04 Disposal of W aste Oil L ∞ We ng，Shen Yiyong (Shenzhen Hazardous Waste Treatment Station，Shenzhen 5 1 8049．China) Abstract：The production of waste oil and its detrimentality are investigated，and the detail introduction about reclamation，reprocessing and refining process of waste oil are also given in this paper． Keywords：waste oil；reclamation process；reprocessing process；refining process 1 废矿物油的成因 矿物油是目前人类最为广泛使用的化石能 源，使用过程中由于受以下因素影响，矿物油则 成为了废矿物油。 被外来杂质污染：油在使用过程中，由于系 统和机器外壳封闭不严，灰尘、沙砾浸入油中；也 容易被各种机械杂质弄脏，如金属屑末、灰尘、沙 砾、纤维物质等。 吸水 ：机械设备的润滑系统 、液压传动系统 或水冷却装置不够严密，使水流入油中。空气中 的水分也能被油吸收，其吸水性随油温升高而增 大。 热分解：当油和机械设备在高温下接触时，油 会发生热分解 ，产生胶质和焦碳，导致油失去使 用价值。 氧化：油在使用过程中发生化学变化的主要 原因是空气的氧化作用，氧化会生成一些有害物 质，如酸类、胶质、沥青等 ，使油颜色变暗，黏度增 加，酸值增大，进一步会出现沉淀状的污泥。 被燃料油稀释：该类废油主要指内燃机润滑 油，由于部分燃料油没有完全燃烧而渗入到润滑 油中，使润滑油失去原有的润滑特性。 2 废矿物油的危害性 废矿物油除了失去原来优良的工作性能外， 通常长期处于高温环境，或受杂质催化氧化作 用，废矿物油中会产生许多对人体有严重危害作 用的物质。如 3，4一苯并芘(PAH)等多环芳烃，它 们具有强烈的致癌作用；含氯的多环芳烃如多氯 联苯(PCB)，对人体也有强烈的毒害作用(对肝功 能损害尤甚)。废矿物油中还含有为改善油料性 能而添加的许多重金属添加剂及含氯、硫、磷的 有机物，这些都是对生态环境及生命体具有严重 毒害性的物质。为此，国家环保总局在 1998年 1 月 4日颁布的《国家危险废物名录》将废矿物油 列入危险废物的第八类(共 47大类 )，可见废矿 物油危害的严重性。 3 废矿物油的处置方式 国外所采用的废矿物油处置方式大致可概 括如下： 丢弃 ：对于少量的废油，人们往往把它倒入 下水道、野外空地、河流、垃圾箱中。倒入水中的 废油最终会污染江河 ，除了废油中有害物质对生 态的负面影响外，污染油覆盖水面阻止水中溶解 氧与大气的交换，影响龟类 、贝类及水生植物的 收稿 日期 ：2006—10—10 作者简介：廖蔚峰(1966一)，男．1988年毕业于武汉大学，高级工程师，发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 论文十余篇。研究方向：精细化工和环保技术。 一 17— 维普资讯 http://www.cqvip.com ● 环境保护 中国资源综合利用 第 12期 正常生活。 ’ 焚烧 ：一般直接作为燃料，该处理方法燃烧 尾气中含有大量重金属氧化物及燃烧不完全而 生成的多环芳烃氧化物，会对空气产生严重的污 染。其中有些重金属氧化产物以超微粒子存在， 典型的如氧化铅，半衰期长达半年之久。燃烧对 于机油类废油不是适当的处理方法。 再生利用 ：从废油的组成看，变质物和杂质 在废油中只占少部分，大约为 1％-25％，其余99％ ～ 75％都是有用成分。因此，废矿物油只要经过一 定的处理，就可以再生成为有用油。国家环保局 发布了《危险废物污染防治技术政策》，其中明确 指出：对于废矿物油类，禁止将废矿物油任意抛 洒、掩埋或倒人下水道及用作建筑脱模油，鼓励 采用新技术对废油进行同收利用。 4 废油再生处理技术现状 4．1 废矿物油的收集和储存 废油的收集和贮存是废矿物油处置的重要 环节，收集储存工作合理不仅可以防止废矿物油 流失，而且能降低成本，有利后续的冉生过程和 提高再生油的品质。为了切实做好废油的收集储 存工作 ，收集、贮存时应注意：①将同一品种 、不 同牌号的废油收集在一起 ，不要和其它油品{昆 存，有条件的最好按不同品种、不同牌号分别回 收及存放。②把污染程度不同的废油或混有乳化 油的废油分别回收，不要?昆存。⑧将洗涤油品和 设备废油分别回收。 将高级润滑油、专用油品 和普通润滑油分别回收。⑤回收、贮存容器保持 清洁并带盖子，防止混入水和杂质。⑥为了方便 沉降，储存器最好带有加热装置；为方便排出沉 降物(水和污物)，容器底部最好做成网锥形，并 带有阀¨。⑦储存温度以一20～+30 oC为宜，远离火 源，避免阳光直射，防止油品氧化。⑧存有废油的 容器不要随便移动 ，以便更好地沉淀；不要经常 搅动已沉降下来的废物 ；抽取废油时，最好用手 动液压泵小心抽取。 4．2 废油再生技术 我国过去将这方面的技术简单分为再牛及 简易再生两类。再生工艺包括：硫酸一白土工艺、 蒸馏一白土工艺 、蒸馏一硫酸一白土工艺；简易 再生工艺包括脱水杂(沉降、沉降一离心、沉降一 一 18一 过滤、离心、过滤、闪蒸一过滤等)、脱气 、水洗、絮 凝、吸附精制等。前者适合专业厂，后者则主要是 使用单位自行再生。 、 近年来，国际上将废油再生T艺分为三类： 第一类叫再净化(Reclamation)，相当于简单 再生工艺，包括沉降、离心 、过滤、絮凝这些处理 步骤，可一个或几个步骤联用，主要除去废油中的 水、一般悬浊杂质和以胶态稳定分散的机械杂质。 第二类叫再精制(Reprocessing)，是在前一步 的基础上再进行化学精制和吸附精制，可以再生 得到金属加工液、非苛刻条件下使朋的润滑油、 脱模油、清洁燃料、清洁道路油等。 第 类叫再炼制(Refining)，是包括蒸馏在内 的再生过程，如蒸馏一加氧 ，可以生产符合天然 油基本质量要求的再生基础油，调制各种低、中、 高 油品，质量与从天然油中生产的油品相似。 4．2．1 废油的再净化工艺 (1)沉降 是利用水 、金属杂质等与油的密度差别进行 分离的方法。密度差别越大，沉降就越容易；油的 粘度、密度越大，沉降就越困难。因此对重质油应 适当加热，降低其粘度和密度从而有利于沉降。 但加热温度不宜太高，若超过 100 oC，不仅油易氧 化，颜色加深，质量变差 ，而且水会沸腾 ，不利于 沉降。所以一般以 80-90 cc为宜。由于沉降罐越 高，杂质沉降到罐底的时间越长，因此罐子最好 设计成直径犬高度低的扁圆形；为加速极细小的 铁微粒的沉降，Ⅱ丁以在罐底加装永久磁铁和电磁 铁。 在沉降时，冷却到 30~40 oC后，由沉降罐的锥 形底将水分和杂质放出，并取油样于玻璃片上， 在光线 F观察 ，如果仍发现浑浊或其它机械杂 质，必须重新加热，继续沉降。 (2)离心分离 也是利用体系中组分密度差别进行分离的 方法。区别在丁沉降依靠的是重力作用而离心分 离利用的是高速旋转时产生的离心力作用。一个 半径为0．09 Ill、转速为 4 000 r／rain的离心机中， 水杂与油的分离速度是自由沉降速度的400倍。 对于常用的分离机(直径较大、转速较慢、一次处 理量大)和离心机(直径较小、转速较高、处理迅 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 12期 磨蔚峰等：废矿物油的处理处置 速)，可以根据实际需要灵活选用 在 滑油处理 方面，离心分离机进行连续净制应用极fr．。 为了降低油的粘度，使油的流动性较好，并 促使油水的分离，提高分离效果，在使用离心机 之前，应对污油适当加热，一般加热至 50~60 ， 也有到7O～80℃的。 (3)过滤 是驱使含有固体悬浮杂质的液体通过多孔 性过滤材料，使固液分离的方法。过滤材料有金 属丝网、编织物、毛毡、厚纸板、滤纸等，可根据需 要脱除的组分和阻力大小进行选择。 一 般来说，滤纸 、纸板 、紧密织物等过滤孔道 小 于被滤出颗粒的平均直径 ；毛毡、石棉纤维等 的过滤孑L道则大_r被滤出颗粒的平均直径。有的 杂质是 能被滤出的，如油开关中的废油含自‘许 多胶粒大小的碳物质，几乎能穿透所有过滤层。 为 r改善过滤速度，通常有两种办法 ：(1)加 热(降低油料粘度，增加流动性)；(2)加入助滤剂 (一般是白士)(吸附细小杂质，减少对过滤孑L道 的堵塞)。对于废变压器油过滤温度为 4O～7O℃； 车用机油宜在 90～100℃过滤；柴油机机油应在 11O℃左右过滤，最高不要超过 130 oC，以免油的 过度氧化及过滤介质的老化。 (4)絮凝 废油中以胶念分散的固体颗粒，简单地以沉 降、离心 、过滤于段是无法分离的，这时可以加入 絮凝剂使细小的胶体颗粒凝聚成大的颗粒，通过 ’?)C降或离心达到分离的日的。若油的变质程度 深，使用条件又不太严格，可以简单地采用絮凝 的再生方法。 常用絮凝剂有磷酸三钠、碳酸钠、硫酸、水玻 璃、氯化锌、氯化铝等．．其中，硫酸是最有效的絮 凝剂，fI』 能使用于含水量大于 1％的废汕；磷酸 t钠和碳酸钠适合于变质和污染程度不高的油， 盘II果含水量大于5％，就需要适当枷量。 埘 _J：酸性絮凝剂，分离除污后，必须川 上 处理，或背用碱性絮凝剂再处理 -一次；对于碳酸 钠和水玻璃这样的碱性絮凝剂，使用之后必须水 洗，以去除残留的少量游离碱。另外电有使用有 机絮凝剂的，如 PAM、烃基季胺盐等，不过成本较 高，使用相对较少。 ● 环境保护 4．2．2 废油的再精制工艺 再精制是废油 脱水杂或脱水杂后进行化 学处理或物理化学处理，除去溶解在废油中的氧 化产物或外来污染物的工艺。 (1)硫酸一白土工艺 在再精制工艺中，最具代表性的足硫酸一白 土工艺。由于其副产大量酸渣，污染环境，国家环 保总局已明文下令禁止使用此工艺。目前的许多 方法实际上只是在陔法基础j_的改良，比如使酸 渣进行循环使用，改变硫酸的加料次数等。 硫酸可以去除废油中的氧化物 、酸性物质， 以及使用过程中产牛的沥青质、焦质等。作为极 有效的脱硫剂，质量分数大于 93％的硫酸能把废 油中的硫醇、噻吩、环状硫等较彻底地除去 ；硫酸 还有利于絮凝过程。 根据油品的不同和质量的差异，处理时选择 不 的硫酸用最，一般选用浓度为 92％～98％的硫 酸。酸浓度低，难以与废油中的硫化物和芳烃反 应；浓度高于 98％，冬季时凝固点太高，不方便使 用。酸用量一般为 4％～12％ ，可以分 l～2次加入 (对于水含量较高的体系)。 此种精制方法在精制过程中会产生大量酸 渣。油越粘，残留的酸渣越多，并且还有较高的残 留酸度，因而往往需要加入白土进行助凝和吸附， 必要的时候，需要碱洗 ，有时甚至需要空气吹脱 油中残留的二氧化硫，然后再用白土或碱处理。 分出的酸渣及白土必须进行合适的处理，它 不仪释放出具有强烈刺激 的二氧化硫气体，其 中还有许多口I溶性物质会严再污染环境。 (2)有机溶剂工艺 在冉精制工艺巾，还可利用有机溶剂代替硫 酸处理废油，这样可以减少对环境的污染 ，是目 前采用的无污染精制工艺的重要手段。 使用比较多的如：用丙烷等小分子烃沉淀出 废润滑油中相对分子质量高的杂质分子(丙烷 能溶解相对分子质量高的物质，而能溶解相对分 子质量在润滑油范围内的烃及更小的分子烃)； 使用糠醛等极性溶剂溶解抽提出芳烃和极性物 质(相似者相溶)，以及使川小分子醇酮等极性溶 剂，使灰分生成物及添加剂被絮凝除去等。 (3)静电净油法 一 19— 维普资讯 http://www.cqvip.com ● 环境保护 中国资源综台利用 第 12期 该法为 20世纪 70年代发展起来的较理想 的净油技术。高压静电过滤的先进之处在于静电 沉降对油产生了两个方面的作用：一是对油中杂 质产生絮凝作用；二是在油水乳化的情况下进行 破乳。并且纳垢容量大，处理杂质范围宽，不仅能 吸附微粒污染物，滤除小至 0．01 m的颗粒杂质 和微量水分及微小气泡，同时对油中的添加剂无 不良影响，还可以去除堵塞滤油器的油泥之类的 物质。与空气静电除尘的区别在于不会击穿油的 安全电场，即不会使油离子化而改变其分子结 构。这种设备处理量不大，主要适合于一般厂家 对专用设备的高级油品进行批量处理。 4．2．3 再炼制工艺 再炼制工艺是包括蒸馏在内的工艺，能脱除 废油中的全部添加剂及变质产物和外来杂质，得 到与天然基础油相近的再生基础油。 (1)蒸馏一加氢工艺(KTI工艺) 现在世界上最大的最现代化的废油再炼制 装置都是采用蒸馏一加氢工艺，如美国 Safety— Kleen Corp．新建的再生厂，德国的哈伯兰特公司 的再生厂，加拿大的 Mohawk Lubricants Ltd．的再 生厂等。其工艺特点是首先通过预蒸馏常压闪蒸 脱水 ，再经过低真空度的薄膜蒸馏脱柴油，然后 进入高真空薄膜蒸馏的第三段，并加氢补充精 制。 加氢补充精制也是精炼的一个重要手段。通 过在 200~300 cI=、20多个大气压下的催化氢化， 可以把油中剩下的硫 、氧、氮杂质转变为烃类和 易于脱除的水、氨、硫化氢。既降低了油品的酸 度，也改善了油品的安定性和颜色。该法只适合 于规模经济，它们的Et处理量一般都在数百吨。 (2)蒸馏一白土工艺 蒸馏一白土工艺也是在大型废油再生厂中 应用较多的工艺，在规模较小的厂也有应用。废 白土的环境问题比酸渣要轻微的多，是环境比较 容易接受的工艺。其工艺特点是废油先沉降脱水 杂，再经过常压闪蒸装置脱水脱轻油，然后进入 薄膜蒸发器减压闪蒸。蒸出的油分用白土处理， 油与白土的混合物升温至 200℃，再过滤分离。 香港Dunwell公司采用该工艺，其基本 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 一 20一 为：先离心沉降脱去重金属、多氯联苯、大部分水 和大固体颗粒，再蒸馏脱水(100 cI=左右)，再升温 到 160℃蒸出轻质粗柴油作为工厂锅炉燃料。转 壁薄膜蒸发器(WFE)是精炼工艺的核心，夹在WFE 反应器壁之间的高温热油升温至 330-350 oC，一个 带有石墨刮刀的旋转装置紧贴着有废油的热圆 筒内壁转动，再加上真空，就可以得到很纯的油。 底部沥青送到储罐作沥青增充剂销售。馏出油则 继续进行高温汽提、白土脱色脱臭处理。 (3)其它再炼制工艺 其它再炼制工艺基本上是以蒸馏为基本手 段，再分别结合硫酸精制 、盐类精制、白土／白灰 吸附精制、水蒸汽抽提、溶剂抽提、加氢精制而发 展起来的。 美国犹大州的Interline公司研制出用溶剂抽 提和蒸馏法处理废油，不需使用薄膜蒸发器和昂 贵的加氢精制工艺，但处理量较小(Et处理量约为 152 m。／天比较经济)。Uniqur公司研发的 Ohsol 工艺特点是在压力下热闪蒸，解决油料的破乳问 题，且使回收油纯净，利于再加工。其主要处理炼 油厂废料如杂油、脱盐装置的沉渣 、含空气的浮 游物、原油储罐的油泥、废润滑油等。德国德诺尔 公司发展了二氧化硅陶瓷催化板，在 250~400 oC 通过两级裂解制备柴油。 5 建议 珠江三角洲是国内经济最为发达的地区之 一 ， 该地区拥有机动车辆和其他机械设备较多， 每年产生的废矿物油在数万吨以上，对该地区的 废矿物油进行有效再生利用 ，不仅可以防止环境 污染，而且可缓解资源的消耗。同时，现在的废矿 物油大都由个体业者进行回收、再生 ，因此处理 分散 ，难以管理 ，除了个体业简陋的生产工艺对 环境产生的污染外，很多不合格的再生油品也以 次充好进入了市场，这也是伪劣油产品来源之 一 。 因此，建立较大规模的废矿物油集中再生利 用设施，不仅可以避免分散处理产生的一系列问 题 ，而且由于规模化而可获得更好的环境效益， 降低再生成本，提高再生产品质量。 (责任编辑／荆小旦) 维普资讯 http://www.cqvip.com