СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ МАСЕЛ Российский патент 2005 года по МПК C10M175/02 

Изобретение относится к области технического обслуживания и содержания транспортных средств, а более точно к способам очистки отработанных во время эксплуатации транспортных средств минеральных масел легкой и средней групп.

В процессе эксплуатации транспортных средств используемые в них минеральные масла теряют свои антиокислительные, антикоррозионные, а также другие важнейшие эксплуатационные свойства, что приводит к невозможности их дальнейшего использования. Образовавшиеся при этом отработанные минеральные масла подлежат сбору в соответствующую тару, предусмотренную в условиях производства и последующей очистке.

Известны способы очистки минеральных масел путем экстракции селективным растворителем, где в одном случае в качестве селективного растворителя используют смесь фенола с пропиленгликолем в соотношении, вес.%: фенол 70-90; пропиленгликоль 10-30 (см. А.С. СССР №785341 по кл. С 10 G 21/16 за 1978 г.) [1], а в другом в качестве селективного растворителя используют фурфурол и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, вес.%: этиленгликоль 3-7; фурфурол до 100 (см. А.С. СССР №883150 по кл. С 10 G 21/16 за 1980 г.) [2].

Недостатками этих способов являются высокая токсичность экстрагентов, многоступенчатость и сложность технологического процесса очистки.

Известен также способ регенерации отработанных минеральных масел путем очистки с помощью серной кислоты, олеума и/или кислых смол с высоким содержанием серной кислоты, где к реакционной смеси из серной кислоты и очищаемого продукта после добавления серной кислоты добавляют при перемешивании и при комнатной температуре воду при соотношении серная кислота: вода от 1:0,2 до 1:1,5, с последующим разделением реакционной смеси в отстойнике на кислотную, смоляную и масляную фазы и отдельным отбором фаз. При этом в случае необходимости кислотную и смоляную фазы во время отстаивания перемешивают и/или нагревают до 40-100°С (см. А.С. СССР №939524 по кл. С 10 G 17/06 за 1978 г.) [3].

Недостатком данного способа является необходимость последовательного проведения однократных и многократных стадий очистки для достижения необходимого качества. После проведения каждой стадии очистки осаждаются кислые смолы, которые отделяют от очищенного масла. Выделение кислых смол из реакционной смеси требует больших затрат времени. В этих случаях продолжительность выделения составляет 14-40 часов. Получаемые при этом или подобном способе кислые смолы должны быть переработаны в специальных установках нейтрализующими или адсорбирующими агентами, причем в данном случае теряются такие вторичные сырьевые материалы, как серная кислота, смолы и масла. Потери масла при этом составляют до 25 мас.%.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату к заявленному техническому решению способ очистки отработанных минеральных масел путем магнитной сепарации, центрифугирования и фильтрации (см. книгу В.П.Короленко “Загрязнения и очистка нефтяных масел”. М.: Химия, 1978, с.179-180) [4].

Этот способ принят в качестве ближайшего аналога как наиболее близкий по технической сущности и числу общих признаков.

К его недостаткам можно отнести низкую степень очистки отработанных масел.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении степени очистки отработанных минеральных масел.

Техническим результатом от использования предлагаемого способа является снижение кислотного числа отработанного масла не менее чем в два раза.

Вышеназванный технический результат достигается за счет того, что в способе очистки отработанных минеральных масел путем магнитной сепарации, центрифугирования и фильтрации согласно изобретению масло дополнительно перемешивают при температуре 15-80°С с водным раствором реагента при соотношении реагента и воды 1:1 и отстаивают до полной прозрачности, причем в качестве реагента используют смесь ортофосфорной кислоты, изопропилового спирта и метилэтилкетона при следующем соотношении компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 60-95; изопропиловый спирт 4,7-39,7; метилэтилкетон 0,3-10.

Известно использование ортофосфорной кислоты при регенерации поглотительного масла, используемого в процессе выделения бензольных углеводородов из коксового газа (см., например, А.С. СССР №1599420 по кл. С 10 G 17/02 за 1990 г.) [5] (для снижения потерь поглотительного масла), то есть для решения совершенно другой технической задачи. Дело в том, что поглотительное масло, используемое в процессе выделения бензольных углеводородов из коксового газа, не является продуктом переработки нефти, в связи с чем оно не относится к минеральным маслам.

Таким образом, в известном техническом решении [5] ортофосфорная кислота используется для достижения других целей, а именно для регенерации поглотительного масла, в то время как в заявленном для очистки отработанных минеральных масел, то есть заявленный технический результат достигнут быть не может.

Заявителями не обнаружены источники информации, содержащие одинаковую совокупность существенных признаков, указанных в формуле изобретения, а именно, что после предварительной очистки от механических примесей путем магнитной сепарации, центрифугирования и фильтрации масло дополнительно перемешивают при температуре 15-80°С с водным раствором реагента при соотношении реагента и воды 1:1 и отстаивают до полной прозрачности, причем в качестве реагента используют смесь ортофосфорной кислоты, изопропилового спирта и метилэтилкетона при соответствующем соотношении компонентов.

Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критериям изобретения “новизна” и “изобретательский уровень”.

Способ реализуется следующим образом.

Собранное отработанное масло сепарируются при комнатной температуре 20°С, проходя через магнитный сепаратор, и центрифугируется на машинной установке. Получившийся при этом осадок отделяется от масла магнитным сепаратором и фильтровальной машиной с последующей утилизацией. Затем вышеуказанное масло перекачивается насосом в емкость для окончательной обработки при температуре 15 -80°С, смешивается путем механического перемешивания с химическим реагентом, который на стадии приготовления разбавляется водой, сохраняя соотношение 1:1 между реагентом и водой. Состав реагента следующий: ортофосфорная кислота 60-95%; изопропиловый спирт 4,7-39,7%; метилэтилкетон 0,3-10%. Перемешивание производят в течение 30-40 минут, после чего смесь отстаивают 15-60 минут до полной прозрачности.

Процесс размешивания длится 30 минут, после чего обрабатываемая масляная смесь оставляется на выстаивавние. Выпадение осадка в виде воды, сгустков перегоревших смол и пр. произошло в данном случае через 38 минут. Объем выпавшего осадка составил 3,8% от объема обрабатываемой масляной смеси.

Способ иллюстрируется примерами.

Пример 1. Отработанные индустриальные масла типа И - 20А в количестве 180 кг сепарируются при комнатной температуре 20°С через магнитный сепаратор и центрифугируются на машинной установке. После чего получается 177,3 кг (98,5% от исходного объема масла) предварительно очищенного масла и 2,7 кг (1,5% от исходного масла) осадка в виде воды и механопримесей механического и иного свойства. Получившийся при этом осадок отделяется от масла магнитным сепаратором и фильтровальной машиной с последующей утилизацией. Затем вышеуказанное масло в количестве 177,3 кг перекачивается насосом в емкость для окончательной обработки и при 40°С смешивается путем миксирования (механического перемешивания) 3,559 кг химического реагента, который на стадии приготовления разбавляется водой, сохраняя соотношение 1:1 между реагентом и водой. Химический состав реагента следующий: ортофосфорная кислота - 3,482 кг (95%); изопропиловый спирт - 0,072 кг (4,7%); метилэтилкетон - 0,005 кг (0,3%).

Процесс размешивания длится 30 минут, после чего обрабатываемая масляная смесь оставляется на выстаивавние. Выпадение осадка в виде воды, сгустков перегоревших смол и пр. произошло в данном случае через 38 минут. Объем выпавшего осадка составил 3,8% от объема обрабатываемой масляной смеси.

Пример 2. После предварительной механической очистки 177,3 кг масла окончательно обрабатывается при 40°С путем миксирования с 3,028 кг химического реагента, разведенного с водой в соотношении 1:1. При этом химический состав реагента следующий: ортофосфорная кислота - 2,566 кг (70%); изопропиловый спирт - 0,446 кг (29%); метилэтилкетон - 0,016 кг (1%). Процесс размешивания длится 30 минут. Выпадение осадка произошло через 25 минут. Объем выпавшего осадка составил 3,7%.

Пример 3. После предварительной механической очистки 177,3 кг масла окончательно обрабатывается при 40°С путем миксирования с 2,819 кг (60%) химического реагента, разведенного с водой в соотношении 1:1. При этом химический состав реагента следующий: ортофосфорная кислота - 2,199 кг (60%); изопропиловый спирт - 0,462 кг (30%); метилэтилкетон - 0,158 кг (10%). Процесс размешивания длится 30 минут. Выпадение осадка произошло через 43 минуты. Объем выпавшего осадка составил 3,9%.

Пример 4. 177,3 кг предварительно очищенного масла окончательно обрабатываются при 50°С путем миксирования с 3,028 кг химического реагента, разведенного с водой в соотношении 1:1. При этом химический состав реагента как в примере 2: ортофосфорная кислота - 2,566 кг (70%); изопропиловый спирт - 0,446 кг (29%); метилэтилкетон - 0,016 кг (1%). Процесс размешивания длился 30 минут. Выпадение осадка произошло через 16 минут. Объем выпавшего осадка составил 3,7%.

Из приведенных примеров видно, что увеличение температуры водной смеси реагента при перемешивании повышает скорость окончательной обработки. Способ обеспечивает удаление коррозионно-активных соединений из отработанного минерального масла, существенно снижая при этом его кислотное число, что очень важно при эксплуатации транспортных средств. Предложенный способ может быть использован и для переработки других отработанных минеральных масел легкой и средней групп.

Предлагаемый способ может быть использован на станциях технического обслуживания автотранспорта, кроме того, он может использоваться отдельно и самостоятельно.

Использование: в области технического обслуживания и содержания транспортных средств, а более точно к способам очистки отработанных во время эксплуатации транспортных средств минеральных масел легкой и средней групп. Сущность: после предварительной очистки от механических примесей путем магнитной сепарации, центрифугирования и фильтрации масло дополнительно перемешивают при температуре 15-80°С с водным раствором реагента при соотношении реагента и воды 1:1 и отстаивают до полной прозрачности. Реагент содержит, мас.%: ортофосфорную кислоту 60-95, изопропиловый спирт 4,7-39,7 и метилэтилкетон 0,3-10. Технический результат – повышение степени очистки минеральных масел.

Способ очистки отработанных минеральных масел путем магнитной сепарации, центрифугирования и фильтрации, отличающийся тем, что масло дополнительно перемешивают при температуре 15-80°С с водным раствором реагента при соотношении реагента и воды 1:1 и отстаивают до полной прозрачности, причем в качестве реагента используют смесь ортофосфорной кислоты, изопропилового спирта и метилэтилкетона при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота 60-95

Изопропиловый спирт 4,7-39,7

Метилэтилкетон 0,3-10