СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО СМАЗОЧНОГО МАСЛА Российский патент 1997 года по МПК C10M175/02 

Изобретение относится к регенерации масел и касается отработанных, но не выработавших запаса эксплуатационных свойств смазочных масел, их очистки от загрязнений и повторного применения и может быть использовано в автохозяйствах и автопредприятиях.

Известен способ очистки смазочных масел путем обработки их аминоспиртами в количестве 0,5-1,0 мас. исходного сырья, отстоя и обработки их отбеливающими землями с последующей фильтрацией (А.с. 522227, кл.G 01, 11/00, 1976).

Недостатком указанного способа с одной стороны является его технологическая сложность, заключающаяся в том, что на последней стадии после удаления загрязнений масло обрабатывается отбеливающими землями с последующей фильтрацией через плотные бумажные материалы. Указанный процесс трудоемок и для реализации требует громоздких конструкций, работающих под давлением. С другой стороны, в этом способе не учтены и не использованы факторы, повышающие эффективность коагуляции и снижающие продолжительность процесса очистки, например эффект привыкания. Кроме того, в механическом решении данного способа не оговаривается технологический и временной режимы всего процесса очистки.

В основу изобретения поставлена задача разработать способ регенерации отработанного масла, который позволил бы упростить и ускорить процесс, обеспечить глубокую очистку работавшего масла от продуктов старения, при этом максимально сохранить недоизрасходованные эксплуатационные свойства масла.

Эта задача решается тем, что в способе регенерации отработанного смазочного масла путем обработки аминоспиртом с последующим перемешиванием полученной смеси при нагревании, отстаиванием и удалением осадка, согласно изобретению аминоспирт используют в количестве 0,1-2,0 б% в расчете на исходное сырье и предварительно растворяют в изопропиловом спирте в объемном соотношении 1,0: 0,5 и перемешивание осуществляют со скоростью не более 60 об/мин при нагревании до температуры 50^oC.

Для повышения эффективности способа за счет исключения эффекта привыкания используемое количество аминоспирта единовременно вводят в отработанное смазочное масло.

Для сокращения продолжительности очистки после перемешивания с коагулянтом масло обрабатывают электромагнитным полем 0,5-1,5 Т.

Введение в отработанное масло аминоспирта, растворенного в изопропиловом спирте, вызвано низкой его растворимостью в углеводородах (из смеси которых состоит минеральное масло). Предварительное растворение аминоспирта обеспечивает полную его растворимость в масле. Кроме того, изопропиловый спирт также является коагулянтом. Поэтому введение в отработанное масло смеси различных по своей природе коагулянтов весьма благоприятно влияет на процесс коагуляции, повышая ее эффективность, в частности, значительно увеличивая скорость коагуляции.

При исследовании влияния температурного режима в технологическом процессе очистки, установлено, что эффект коагуляции одинаков, как при добавлении коагулянта в нагретое до 50^oС масло, так и в подогреваемое от комнатной температуры до 50^oС масло. Указанная температура может поддерживаться в смеси масла с коагулянтом в течение не менее 1 ч, а затем процессы коагуляции и отстоя продолжаются при постепенном отстаивании смеси в течение не менее 5 ч. Необходимо, чтобы остывание проходило при температуре окружающего воздуха не ниже +10^oC.

Способ осуществляется следующим образом.

Из поступившего на регенерацию отработанного масла отбирают пробу на химический анализ для определения: вязкости, содержания воды и мехпримесей, кислотного и щелочного чисел и водородного показателя, температуры вспышки, диспергирующе-стабилизирующей способности (ДСС) и общей загрязненностью масла продуктами сгорания масла. Изменение указанных параметров, с одной стороны, оценивает эксплуатационные свойства масла и степень его старения, с другой стороны, показатель загрязненности масла используется для выбора концентрации коагулянта и растворителя, достаточный для коагуляции дисперсной фазы данной масляной среды.

В масло, предварительно подогретое не ниже +20^oС (в зимнее время) или не подогретое, но имеющее температуру не ниже +20^oС (в летнее время), вливают расчетное количество коагулянта, растворенного в изопропиловом спирте, при постоянном перемешивании со скоростью 60 об/мин. При этом продолжают нагрев смеси до температуры +50^oС. После чего перемешивание прекращается, и температура смеси поддерживается в пределах 50±5^oC в течение не менее 1 ч.

Начавшаяся коагуляция дисперсной фазы продолжается при постепенном остывании нагретого масла до температуры окружающей среды. При этом происходит выпадение в осадок скоагулированных частиц дисперсной фазы (наступает так называемый период отстоя).

В процессе отстоя через 4-5 ч с момента введения в масляную дисперсную среду коагулянта контролируют с помощью специального прибора степень очистки масла.

В очищенном продукте при химическом анализе определяют первоначальные параметры. При достижении их значений, характерных для свежего масла, считают масло пригодным для повторном использования.

После перемешивания перед отстаиванием смесь отработанного масла с аминоспиртом можно подвергнуть обработке постоянным магнитным полем. Для этого смесь пропускают через трубопровод, расположенный между полюсами постоянного электромагнита, обеспечивающего магнитную индукцию 0,5-1,5 Т. При этом резко сокращается продолжительность коагуляции и отстоя при выходе годного 91-94%
В предлагаемом способе установлен порог коагуляции для масел различного назначения с различной загрязненностью, который для аминоспирта в смеси с изопропиловым спиртом колеблется в пределах 0,1-2,0% от объема масла (табл. 1).

Очищенное масло по своим параметрам незначительно отличается от свежего, и оно обладает за счет сохранившихся недоизрасходованных присадок достаточным запасом эксплуатационных свойств.

Пример. Регенерировано 400 л отработанного моторного масла М-10-ДМ с помощью коагулянта триэтаноламина.

Вначале отобрана представительная проба в количестве 0,4 л для химического анализа и определены необходимые показатели, числовые значения которых представлены в табл. 2.

Результаты химического анализа до и после регенерации масла М-10ДМ.

По найденному значению загрязненности отработанного масла 450 см^-1 была рассчитана концентрация коагулянта и растворителя.

В соответствии с табл.1 при полученной загрязненности регенерируемого масла М-10ДМ 450 см^-1 концентрация коагулянта (для масел группы Д при загрязненности 400-500 см^-1 0,8% + 1,2% 2,0 2 1,0% концентрация коагулянта должна быть равной 1%
Следовательно, для 400 л масла М-10ДМ (группа Д), загрязненность которого равна 450 см^-1; необходимо взять 4,0 л триэтаноламина и растворить его в 2,0 л изопропилового спирта (т.к. для растворения берется коагулянта и изопропилового спирта в соотношении 2:1).

В подогретом масле М-10ДМ объемом 400 л одновременно внесено 6,0 л смеси коагулянта с изопропиловым спиртом при постоянном перемешивании с частотой 60 об/мин и продолжением нагревания до температуры масла 50^oC.

После достижения заданной температуры весь объем масла подвергли намагничиванию, пропуская его через трубку, расположенную между полюсами постоянного магнита.

После намагничивания масло остается в покое для осаждения скоагулированной дисперсной фазы.

Из очищенного масла отбирают представительную пробу для химического анализа.

Результаты химического масла после регенерации представлены в таблице 2. Снизились показатели загрязненности масла с 450 см^-1 до 85, нерастворимый в бензине осадок с 2,05 до 0,03% кислотное число с 1,2 до 0,44 мг КОН/г; повысилось щелочное число с 5,2 до 66 мг КОН/г и водородный показатель (рН) с 7,4 до 8,7.

По данным анализа масло после регенерации очищено от продуктов загрязнения и пригодно к дальнейшему применению.

В табл. 3 приведены результаты влияния намагничивания на продолжительность очистки масла. Степень очистки во всех случаях одинакова.

Предлагаемый способ может быть использован для очистки от загрязнений и повторного использования масел в автоэксплуатационных предприятиях, которые имеют небольшой парк техники и могут самостоятельно осуществлять этот способ.

Сущность изобретения: отработанное смазочное масло подвергают обработке аминоспиртом в количестве 0,1-2,0 об.% в расчете на исходное сырье, предварительно растворенном в изопропиловом спирте в объемном соотношении 1,0:0,5. Обработку проводят при перемешивании со скоростью не более 60 об/мин и нагревании до температуры 50^oС. Затем проводят отстаивание и отделение образовавшегося осадка. Предпочтительно перед отстаиванием смесь отработанного масла с аминоспиртом подвергнуты обработке магнитным полем с магнитной индукцией 0,5-1,5 Т. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ регенерации отработанного смазочного масла путем обработки аминоспиртом с последующим перемешиванием полученной смеси при нагревании, отстаиванием и удалением осадка, отличающийся тем, что аминоспирт используют в количестве 0,1 2,0 об. в расчете на исходное сырье и предварительно растворяют в изопропиловом спирте в объемном соотношении 1,0 0,5 и перемешивание осуществляют со скоростью не более 60 мин^-1 при нагревании до температуры 50^oС. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемое количество аминоспирта единовременно вводят в отработанное смазочное масло. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что перед отстаиванием смесь отработанного масла с аминоспиртом подвергают обработке постоянным магнитным полем с магнитной индукцией 0,5 1,5 Тл.