Способы очистки отработанных моторных масел

Способы очистки и утилизации отработанных масел.

Процесс восстановления отработанного моторного масла

Процесс восстановления отработанного моторного масла в современном понимании включает удаление из него коллоидных веществ, кислот, битумных отложений, механических частиц и химического осадка, удаление газов, водного конденсата, придание восстановленному продукту цвета и запаха оригинала.

Однако из существующих и реализованных в настоящее время промышленных процессов восстановления ОМ трудно выделить предпочтительные, все они не лишены как преимуществ, так и изъянов.

В каждом конкретном случае при выборе предлагаемой технологии вторичной переработки ОМ необходимо исходить из анализа работы уже действующих прототипов и очень осторожно браться за внедрение новых предложений.

Отработанные нефтепродукты и прочие подобные жидкости и представляющее экологическую опасность для окружающей среды необходимо хранить в противопожарном месте, используя плотно закрытые бочки. Жидкие масляные смазки следует хранить в герметичных контейнерах

Отдел утилизации отходов нефтепродуктов

Лицензии для утилизации нефтепродуктов, выгодная цена на отработанное масло.

Переработка и утилизация масел

Как переработать отработанного моторного масла?

Регенерированные моторные можно использовать как трансмиссионные, гидравлические масла, СОЖ и пластичные смазки, а кроме того, их используют при производстве асфальта.

При восстановлении моторного масла в первую очередь механическим путем удаляют свободную воду и твердые частицы.
Затем идет теплофизическая фаза – выпаривание, вакуумная перегонка.

За этой фазой происходит физико-химическая обработка.

Дело в том, что при фильтрации ОМ наблюдается весьма незначительный эффект очистки за счет присутствия многофункциональных присадок, в составе которых есть моющий компонент. Окисные соединения, которые под действием присадок находятся в коллоидном мелкодисперсном состоянии, необходимо с помощью коагулянтов несколько увеличить в объеме, тогда масло становится фильтруемым.

Исследования доказали, что оптимальное коагулирование осуществляется в случае применения моноэтаноламина.

На следующем этапе регенерируемое масло подвергают микрофильтрации, пропуская его через мембраны, различающиеся как производительностью, так и термической устойчивостью, поскольку традиционным способом увеличения удельной производительности мембран является снижение вязкости жидкости за счет повышения температуры.

Наиболее распространенными являются полимерные мембраны типа МФФК. Они способны отфильтровать около 800 л/(м2.ч) при диаметре пор 0,07 мкм. Металлокерамические мембраны типа «ТРУМЕМ» являются самыми производительными – при диаметре ячейки 0,07 мкм они пропускают 1000 л/(м2.ч).

Для самой тонкой очистки применяют мембраны керамические одноканальные со средним диаметром пор 0,03 мкм. Углеродные одноканальные мембраны осуществляют наиболее грубую очистку: у них диаметр пор 0,1 мкм, зато эти мембраны термически устойчивы до 300 °С.

Высшей целью регенерации является получение масел с характеристиками, превосходящими первоначальные свойства продукта, поступившего на восстановление. Это возможно, но для этого кроме вышеперечисленных этапов обработки ОМ требуется применять химические способы регенерации, связанные с использованием сложного оборудования и большими затратами.

Реально же очищенные ОМ обладают достаточным запасом эксплуатационных свойств, обеспечивающих применение в менее нагруженных узлах и агрегатах машин.
Разработана отечественная технология, получившая название «Мелиоформ», в основе которой процесс лиофобно-сорбиционной сепарации.

Метод очищения и осветления минеральных моторных масел без применения кислот и щелочей

Метод позволяет очищать и осветлять минеральные моторные масла без применения кислот и щелочей, полностью восстанавливая масляную основу при минимальных затратах.

Еще одна российская разработка – установка УОМ-100. С ее помощью восстанавливается кинематическая вязкость в очищенном масле до 9 мм2/с, а в поступившем ОМ этот показатель не ниже 8,5 мм2/с.
Показатель свежего масла по ГОСТу равен 10 мм2/с при 100 °С. механических примесей после очистки составляет 0,01%, что уже соответствует ГОСТу. А такой важный показатель, как содержание нерастворимого осадка, равен после очистки 0,02% (содержание в ОМ – 0,7%).
В результате процесса очистки полученное масло или смесь масел вполне можно использовать как гидравлическое масло, а моторные масла дизельных двигателей подходят для использования на долив в среднефорсированные двигатели.

Установки по регенерации отработанных масел

Установка комплектуется также экспресс-лабораторией, контролирующей кинематическую вязкость, загрязненность, диспергирующие-стабилизирующие свойства, содержание воды, плотность и щелочное число полученного продукта. Используя ее, можно проводить внедряемые повсеместно диагностические анализы моторных масел.

При этом обслуживают установку всего два человека.

Затраты на регенерацию составляют 4 US $/т. Сорбента требуется около 4% от массы масла, а из тонны ОМ получают 950 кг прозрачного, чистого масла.

Принцип действия установки по регенерации отработанных масел довольно прост – в роторе центрифуги-насоса со спиральной или тарельчатой вставкой осаждаются находящиеся в жидкости даже мельчайшие твердые и жидкие загрязнения, которые нерастворимы и обладают большей, чем очищаемая жидкость, плотностью.

Установки по регенерации отработанных масел осуществляют очистку жидкостей от абразивных загрязнений до 5…10-го класса по ГОСТ 17216–2001

Установки по регенерации отработанных масел компактные, их масса около 140 кг, но осуществляют очистку жидкостей от абразивных загрязнений до 5…10-го класса по ГОСТ 17216–2001 при исходной загрязненности 15…17-го класса. воды в масле на выходе не выше 0,05% при исходном содержании до 1%.

Глобально решает вопрос использования ОМ комплексная технология в рамках мини-завода по получению так называемого «биодизеля». Это и переработка ОМ, и в конечном итоге обеспечение предприятий агропромышленного комплекса качественным дизельным топливом из собственного сырья.

Однако использовать потенциал ОМ полностью не удается.

Еще хуже, если в такую масляную смесь попадет вода, отходы производства и даже взрывоопасные вещества. Не выполняется контроль поступающего для централизованного отжига масла.

Но самое плохое то, что ОМ сжигают, как правило, в физически и морально устаревших по техническим и экологическим показателям печах, не оборудованных спец-автоматикой горения.

Как очистить отработку масла в домашних условиях

Очистка отработанных масел щелочью

Очистка отработанного масла производится посредством отстаивания в баке.

Очистка отработанных масел от загрязнений осуществляется путем обработки их 5 — 10 % процентными растворами СПЛ окисей этилена и пропилена на основе этилендиамина при нагревании с последующим отделением шлама.

Степень очистки отработанного масла разными методами.

Степень очистки отработанного масла от механических примесей и воды при центрифугировании тем лучше, чем больше центробежные силы, действующие на удаляемые из масла примеси, чем меньше вязкость масла и чем больше время пребывания его в зоне действия центробежных сил.

Очистка отработанных масел серной кислотой

Условия очистки отработанных масел серной кислотой практически мало отличаются от очистки масляных полупродуктов на нефтеперерабатывающих заводах.

Очистка отработанных масел серной кислотой применяется для очистки отработанных моторных масел, в том числе и масел с присадками.

Способ очистки отработанных масел от загрязнений заключается в том, что масла смешиваются с 5 — 10 % процентным бензиновым раствором блок сополимера, окисей этилена и пропилена на основе этилендиамина, смесь нагревается до температуры 100 — 150 С при давлении 0.3 — 1.0 МПа, а образовавшийся шлам отделяется.

Способ позволяет очищать отработанные масла на 100 % от воды и на 85 — 87 % от механических примесей при сокращении времени более чем в 10 раз.

При очистке отработанных масел в поле центробежных сил в большинстве случаев применяют центрифуги и в редких случаях гидроциклоны.

Химические методы очистки отработанных масел основаны на химическом взаимодействие содержащихся в масле примесей и вводимых реагентов. В результате химической реакции образуются соединения, которые могут быть легко удалены из масла.

В практике очистки отработанных масел часто приходится иметь дело с такими механическими примесями, которые не удерживаются всеми описанными фильтрующими материалами. Это относится к отработанному маслу из выключателей, содержащему углистые, близкие к коллоидальным вещества.

Адсорбционный метод очистки отработанных масел принципиально не отличается от метода, описанного выше.

Не исключается также и такое предположение, что под действием разряда тока высокого напряжения и частоты происходят процессы электроионизации, приводящие к некоторой стабилизации вязкостных характеристик, а также к уменьшению количества непредельных соединений.

В практике очистки отработанных масел часто встречаются примеси, которые не задерживаются всеми описанными фильтрующими материалами, например в маслах из масляных выключателей, содержащих тонкодисперсные углисто-сажистые частицы, близкие по размеру к коллоидным частицам.

Проходят также через поры фильтрующих перегородок, не задерживаясь ими, алюминиевая и другие пудры, попадающие в масло при эрозионной обработке металлов на специальных стайках.

Источник

Очистка отработанного масла: методы, установки для регенерации, восстановление в домашних условиях

Утилизация отработанного масла финансово затратна, но одноразовое использование оказывается еще более нецелесообразным.

Регенерация «отработки», при которой удаляются загрязнители, позволяет вернуть масло в систему и использовать повторно.

Кроме того, ст. 50 «Модельного закона об отходах производства и потребления» предупреждает о высокой потенциальной опасности отработанных нефтепродуктов для окружающей среды, запрещает их открытое сжигание и сброс в канализацию.

Ответственность собственника опасного отхода и финансовая составляющая вопроса делают регенерацию масла особенно привлекательной для хозяйствующих субъектов и просто частных лиц.

Сегодня поговорим о способах восстановления масла и установках для его очистки, а также о том, как в домашних условиях очистить моторное масло и самостоятельно дать ему вторую жизнь.

Закон об «отработке» – несколько тезисов

По ГОСТ Р 56 828.42−2018 к отработанным маслам относят жидкости из нефти или искусственного происхождения, бывшие в применении в качестве смазочного или специального материала, утратившие качества.

Стандарт дает определение утилизации отработанных масел: это их прямое (или иное) использование после восстановления первоначальных качеств.

Кроме того, регенерированное масло может применяться как сырье для производства товарной нефтепродукции.

Тем же ГОСТом установлено: очищение отработанных масел от загрязняющих примесей, в т. ч. от механических включений и воды, является их подготовкой к утилизации.

Модальный закон устанавливает в качестве НДТ утилизации отработанных масел, кроме переработки способом термического крекинга, их регенерацию.

Законом установлено, что правила по обращению с отработанными маслами, в том числе его очистка, регулируются техрегламентами страны.

Источники образования

Основные источники образования «отработки» – промышленное оборудование, технологические процессы, транспортные средства.

При работе оборудования и механизмов масло окисляется, загрязняется продуктами износа деталей, металлической пылью – физико-химические свойств масел ухудшаются, опускаясь ниже допустимых пределов.

В результате образуется отработанное масло – моторное, трансмиссионное, индустриальное, компрессорное, гидравлическое. Как правило, наиболее загрязненным оказывается моторное масло, слитое из картеров ДВС.

Образование и утилизация «отработки»:

Неутилизированные правильным способом отработанные ГСМ, отнесенные, как правило, к 3 классу опасности для ОС, способны нанести ущерб природе, отравляя воздух, воду и почву. Многие виды масел канцерогенны и долго не распадаются в естественной среде. И в то же время эти отходы – сырье для вторичного использования и должны собираться для регенерации.

Технологии очистки

Способ обработки загрязненных ГСМ выбирается в зависимости от состава исходного сырья, характера загрязнения и конечной степени очистки. Если загрязнение комплексное, применяются несколько этапов очистки на основе различных методов.

Основной принцип обработки заключается в том, что на первой стадии проводят отделение крупных включений, после чего следует тонкая очистка.

Часто применяются целесообразные для обработки разных типов масла комплексные установки – с различными устройствами очистки, подключаемые по необходимости.

Распространенный механизм таков, что в регенерационной установке сочетаются несколько физических методов, к примеру, магнитная сепарация металлических включений и фильтрация с помощью центрифуги.

Способы регенерации масел в зависимости от применяемого оборудования, вида воздействия, химического реагента, классифицируются как:

Физические методы

Физическое очищение не затрагивает химической основы масла – удаляются механические включения (пыль, песок, частицы металла), а также вода, другие жидкие загрязнители, смолистые вещества. Способы этой группы применяются, как правило, на предварительном этапе.

Отстаивание

Самый простой способ, но длительный и малопроизводительный. Отделение загрязнений происходит в устройствах простой конструкции – резервуарах-отстойниках, где механические и водные включения осаждаются на дно под воздействием гравитации.

Способ позволяет снизить нагрузку на аппараты тонкой очистки при следующих этапах регенерации.

Сепарация

Способ похож на отстаивание, но для ускорения регенерации используются центрифуги, где вместо относительно слабого гравитационного поля действуют центробежные силы.

Фильтрация

Технология заключается в прохождении загрязненного масла сквозь фильтрующий материал, задерживающий механические включения и частично жидкие вещества. Уровень очистки (грубая или тонкая) определяют размеры отделяемых частиц и величина ячеек фильтра.

Недостаток метода – периодическое закупоривание фильтров и как следствие – необходимость их восстановления или утилизации.

Перегонка

При этом способе от масла отделяются легколетучие фракции, например, бензин, попадающий в масло при неисправном ДВС. Более эффективна вакуумная перегонка, которая позволяет получить качественное базовое масло.

Перегонка выполняется в несколько этапов на тонкопленочном испарителе. Метод требует серьезных капи­тальных и текущих затрат.

Физико-химические методы

При применении методов этой группы химические компоненты масла частично трансформируются. Технологии более экономически затратные и сложные в реализации, но дают полную очистку.

Адсорбция

Адсорбция основана на способности материалов, используемых в качестве адсорбентов, удерживать в себе растворенные примеси. В качестве высокопористых поглотителей применяется природное сырье (глины, бокситы) и синтетические вещества (окись алюминия, синтетические цеолиты, силикагель).

Высококачественная регенерация в адсорберах имеет существенный недостаток – дороговизна искусственных материалов, как правило, однократного применения.

Природное сырье для адсорбции дешевле, но уступает по эффективности.

Коагуляция

Коагуляция – слипание и укрупнение загрязняющих частиц для их последующего удаления. Коагуляцию способны вызвать:

• введение раз­личных по своей природе агентов (коагулянтов);
• механическое воздействие (встряхивание или перемешивание);
• сильный нагрев или охлаждение;
• действие электрического и лучистой энергии.

В качестве коагулянтов используются электролиты (кальцинированная сода, тринатрийфосфат), ионогенные ПАВ, неэлектролиты, гидрофильные соединения, поверхностно-активные коллоиды.

Процесс продолжается 20-30 минут, после чего крупные рыхлые примеси убираются из масла с помощью одного из физических способов: отстаивания, фильтрации, центрифугирования.

Термовакуумная сушка

В основе метода лежит разность температур кипения воды и масла, воздействие низкого давления. В результате масло очищается от воды и растворенных газов. Чтобы значительно ускорить регенерацию, масло предварительно рассеивают, увеличивая при этом площадь испарения.

Ионообменная очистка

При этой технологии используются ионообменные смолы (иониты) – гигроскопические гели, нерастворимые в воде и углеводородах. Твердые вещества задерживают загрязняющие частицы, которые в растворенном виде диссоциируют на ионы.

Селективное растворение

При регенерации используются селективные растворители, обладающие способностью не соединяться с маслом, но растворять в себе загрязнители.

Масло и очиститель смешиваются, образуется контактная поверхность и все, что должно быть удалено, переходит в растворитель.

Затем фазы разделяются, причем селективные средства могут использоваться неоднократно. Технология считается высокоэффективной, но не подходит для масла с присадками, которые растворяются в очистителе. После такой обработки масло лишается первоначальных качеств.

Химические методы

При этом способе используются реагенты, вступающие с загрязнениями в химические реакции.

К химическим методам регенерации относятся:

• кислотная обработка;
• щелочное воздействие;
• восстановление гидридами металлов.

Применение химических способов позволяет избавить масло от воды, асфальто-смолистых, кислых соединений. Но после такой регенерации химические свойства масла меняются.

Кислотная очистка

В большинстве случаев используется концентрированная 96%-ная серная кислота. Масло нагревают до 40-50 °С чтобы оно стало менее вязким и лучше соединилось с кислотой.

Технологию применяют для удаления асфальто-смолистых веществ, ненасыщенных углеводородов и других соединений, выпадающих в осадок от действия кислоты.

Осадок называется кислым гудроном, легко отделяется от масла. На окончательной стадии кислота и гудрон нейтрализуются щелочью.

Щелочная очистка

Заключается в обработке масла щелочью – едким натром, кальцинированной содой, тринатрийфосфатом. Способ используют при сильной загрязненности ГСМ органическими кислотами и эфирами. В результате химической реакции образуются натриевая соль, удаляемая отстаиванием.

Восстановление масел гидридами металлов

При технологии обработки масла соединениями кальция, алюминия, лития удаляется вода и карбоновые кислоты. Однако эти реагенты стоят немало. Другие недостатки метода заключаются в том, что в результате химического взаимодействия выделяются газы, которые нужно нейтрализовать, а масло нуждается в дополнительном очищении от твердых продуктов реакции.

Оборудование для восстановления ГСМ

Рассмотрим принцип работы аппаратов для регенерации масла на примере трех различных устройств.

Передвижная установка очистки масла ИНТЕХ ГмбХ

Мобильный аппарат из углеродистой стали предназначен для максимальной очистки минерального и синтетического масла с уменьшением объема фильтруемой воды и газов. Производительность – 1400 л/час.

Этапы очистки:

1. Подача жидкости и снижение давления.
2. Закачивание жидкости через фильтр первого сепаратора (декантатора) для циркуляции в контур осушки.
3. Смешивание сырья с нагретой жидкостью, испарение воды и газов в колонне осушки.
4. Завершающий этап: фильтрование жидкостей при осушке для уменьшения количества нерастворимых частиц.

Стенды очистки жидкостей серии СОГ

Установки в основном эксплуатируются на пунктах технического обслуживания дорожной и строительной спецтехники. Принцип работы — в роторе центрифуги-насоса, оснащенной спиральной или тарельчатой вставкой, оседают нерастворимые загрязнители ГСМ.

Аппараты компактны и достаточно эффективны — очищение от абразивов по ГОСТ 17216–2001 – до 5-10 кл. при начальной загрязненности 15-17 кл. Концентрация воды снижается от исходного 1% до финального 0,05%.

Восстановление компрессорного масла холодильных аппаратов

Отработанное компрессорное масло закачивается в резервуар-реактор, где нагревается и подвергается нейтрализации хладагента (аммиака). Затем подготовленное масло в реактивных масляных центрифугах очищается от воды, механических включений, продуктов окисления, адсорбируется с помощью силикагеля для снижения кислотного числа.

Очищенный продукт пригоден для вторичного использования с ресурсом 90-95% от потенциала свежего масла.

Регенерация моторного масла в домашних условиях

Область вторичного использования отработки моторного масла довольно обширна. Особенно часто регенерированный продукт используется в некоторых ДВС, а также в гидравлическом оборудовании.

Отстаивание

Самый популярный домашний способ восстановления моторного масла – отстаивание. Для самостоятельной регенерации используется простой отстойник – 200-литровая бочка, в самом низу которой монтируется кран. Немного выше вставляется еще один кран.

В бак заливается отработка, после чего она отстаивается в течение нескольких дней. Масло, обладающее более высокой плотностью, окажется вверху, а вода с меньшей плотностью – внизу. Затем нужно открыть нижний краник, слить воду (или другую удаляемую жидкость) и получить достаточно чистое масло для повторного использования.

Жидкое стекло

Другой способ – применение жидкого стекла. Отработку помещают в емкость, нагревают до 90-95°С. Затем добавляют силикат натрия и начинают активно перемешивать массу.

Мелкие частицы слипаются в одно целое (коагуляция) примерно через полчаса, и все время нужно перемешивать смесь – это считается самым сложным в процессе.

Затем проводится отстаивание масла в течение 1,5-2 часов. Финальный этап – слив отстоявшейся жидкости и промывка дистиллированной водой, чтобы избавиться от щелочи.

Видео по теме

Предлагаем вашему вниманию видео ролик, в котором показана установка для очистки отработанного масла, ее устройство и принцип работы:

А также видео о том, как производить фильтрацию масел:

Подведем итоги

Продукт регенерации практически не отличается от масла, полученного из сырой нефти. Очистка продлевает срок службы масла на неопределенный срок, что ценно с экологической и экономической точек зрения.

В заключение немного статистики. Процесс регенерации требует энергоресурсов на 70% меньше, чем на производство из нефти, а для получения 1 литра смазочного материала требуется более 67 литров нефти или всего около 2 – отработанного масла.

Источник