СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МАСЕЛ Российский патент 2005 года по МПК C10M175/02 

Данное изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической областях, в частности к способам очистки и регенерации масел, в том числе отработанных.

Процесс регенерации является очень гибким, он состоит из самостоятельных блоков, легко варьируемых в зависимости от конкретного случая. Различное сочетание стадий процесса регенерации позволяет использовать комбинации этих блоков в зависимости от происхождения масла, содержания в нем воды, механических и других примесей.

Известен способ очистки отработанных масел (WO 8704455, 30.07.1987, С 10 М 175/02) при помощи процесса коагуляции. Недостатком данного изобретения является то, что в данном способе рассмотрен только процесс коагуляции, нет решений других стадий очистки отработанных масел.

Известен также способ очистки отработанных масел (ЕР 0618952, 12.10.1994, С 10 М 175/00). Недостатками указанного способа являются отсутствие сортировки отработанных масел или сырья, нет утилизации щелочных стоков, нет подготовки сырья для вакуумной колонны, что снижает ректификацию масел, нет очистки конечных масляных погонов.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ очистки промышленных масел и устройство для его осуществления (CZ 290614, 09.11.2002, С 10 М 175/00) с использованием вакуумной разгонки. Однако в этом способе производится недостаточная очистка масла (после разгонки на вакуумной колонне не обеспечивается хороший цвет, отсутствуют стадии доочистки масел, что не позволяет вырабатывать качественные товарные продукты, не решен вопрос утилизации щелочных стоков, а также не решен вопрос использования легких углеводородных фракций), кроме того, в технологическую схему не включен процесс коагуляции.

Задачей заявленного изобретения является регенерация масел, утилизация экологически опасных отходов и получение базовых очищенных масел требуемого качества, а также простота технологического процесса и его аппаратурного оформления, использование отечественного оборудования, возможность переработки широкого спектра масел, в том числе отработанных (автомобильных, индустриальных, дизельных, энергетических и др.), экологическая безопасность, получение высокого выхода целевых продуктов. В результате применения этого способа получаются базовые масла с практическим отсутствием металлов, воды и механических примесей, имеющих высокий индекс вязкости и более высокую окислительную стабильность по сравнению с вырабатываемыми из нефти маслами по стандартным технологиям. Кроме того, в данном способе используются недорогие реагенты без применения аппаратов высокого давления.

Для достижения заявленного результата в способе регенерации масел с использованием комплекса, снабженного парком приема сырья (1), блоком химобработки и коагуляции (2), промежуточным парком (3), парком подготовки сырья для вакуумной разгонки (7), блоком вакуумной осушки (4), блоком упаривания стоков (10), блоком вакуумной разгонки (8) с печью (9), нефтяной ловушкой (11), блоком контактной очистки и фильтрации (5), парком вакуумных погонов (6), парком очищенного масла (12), блоком смешения и отпуска готовых масел (13), при этом прием сырья осуществляют в парке приема сырья, причем имеется возможность раздельного приема сырья различного качества, сырье после первичного отстоя от воды и механических примесей направляют на блок химобработки и коагуляции, куда подают расчетное количество водного раствора коагулянта и хим. реагентов, смесь отработанного масла и раствора коагулянта перемешивают с воздухом и отстаивают до достижения расслаивания, после чего очищенное масло в зависимости от качества самотеком перепускают в промежуточный парк, а затем на блок вакуумной сушки или в парк подготовки сырья для вакуумной разгонки, осушенное масло подают на блок контактной очистки для очистки адсорбентом и фильтрации, после чего очищенное масло направляют в парк очищенного масла, сточные воды с блока химобработки и коагуляции направляют в нефтяную ловушку, смесь отработанных масел, прошедших или не прошедших коагуляцию, прошедших или не прошедших химобработку, прошедших или не прошедших вакуумную сушку, направляют в парк в парк подготовки сырья для вакуумной разгонки, осуществляют необходимое смешение для получения однородного сырья постоянного качества и подают на вакуумную разгонку, где выделяют легкие фракции (В), которые используют в качестве топлива в печи, а топливные газы (А) используют для выпаривания щелочных стоков (Б), а также выделяют кубовый остаток (Г), целевые масляные фракции откачивают в парк вакуумных погонов с последующей контактной очисткой и фильтрацией, готовые масляные фракции собирают в парке очищенного масла, а затем направляют на смешение с присадками по требуемой рецептуре.

Прием отработанного сырья осуществляется в железнодорожных, автомобильных цистернах и в двухсотлитровых бочках. Прием сырья из автомобильных цистерн происходит путем слива различных по качеству масел в трехсекционную заглубленную емкость. При этом производится анализ полученного масла. Критерием принятия решения о направлении откачки служит схожесть новой партии масла с уже принятыми ранее по физико-химическим показателям, поскольку в процессе эксплуатации нефтяных масел в двигателях, станках и другом оборудовании происходит изменение свойств масел. Характер и глубина этих изменений зависит от условий работы. Процессы разложения, полимеризации и конденсации углеводородов, разжижения горючим, загрязнения посторонними веществами и обводнения приводят к тому, что в отработанных маслах накапливаются асфальто-смолистые соединения, кокс и сажа в коллоидном состоянии, различные соли, кислоты, а также металлическая пыль, стружка и другое.

На чертеже представлена блок-схема реализации способа регенерации масел, где представлено (1) - парк приема сырья и первичный отстой, (2) - блок химобработки и коагуляции, (3) - промежуточный парк, (4) - блок вакуумной сушки, (5) - блок контактной очистки и фильтрации, (6) - парк вакуумных погонов, (7) - парк подготовки сырья для вакуумной разгонки, (8) - вакуумная разгонка, (9) - печь, (10) - упаривание стоков, (11) - нефтяная ловушка, (12) - парк очищенного масла, (13) - смешение и отпуск готовых масел, (А) - топливные газы, (Б) - щелочные стоки, (В) - легкие фракции, (Г) - кубовый остаток.

На основании полученных лабораторных результатов выдается технологический режим для промышленной регенерации масел.

Первая стадия восстановления отработанных масел начинается в процессе отстоя в сырьевых резервуарах, оборудованных системой подогрева и где происходит осаждение из масла взвешенных механических частиц и микрокапель воды под действием гравитационных сил. Образующиеся в процессе отстоя сточные воды с примесями нефтепродуктов поступают в нефтеловушки.

Дальнейшая очистка отработанных масел осуществляется на блоке химической обработки и коагуляции. Процесс укрупнения частиц загрязнений, находящихся в масле в коллоидном состоянии или мелкодисперсном состоянии, осуществляется с помощью специальных реагентов и зависит от количества и состава вводимых веществ, продолжительности их контакта с маслом, температуры и эффективности их перемешивания.

На блок химобработки и коагуляции подается расчетное количество водного раствора коагулянта и хим.реагентов. Смесь отработанного масла и раствора коагулянта перемешиваются с воздухом, поступающим в низ коагулятора из ресивера через специальный маточник, при температуре 80-85°С в течение 0,5-1,5 ч. По истечении указанного времени перемешивание прекращается и смесь отстаивается при температуре 80-85°С в течение 12-24 ч. Во время процесса отстоя происходит расслоение находящегося в коагуляторе раствора на два слоя: нижний - состоит в основном из воды и отходов процесса коагуляции, и верхний - состоит в основном из масла с небольшим (до 5%) содержанием воды. Очищенное масло из коагулятора самотеком перепускается в промежуточный парк или товарный парк.

Сырье поступает на блок вакуумной осушки непосредственно промежуточного парка. Под вакуумом происходит отделение паров воды при повышенной температуре.

Прошедшее коагуляцию осушенное масло в зависимости от качества продукта направляют на вакуумную ректификацию (парк подготовки сырья для вакуумной разгонки) и/или контактную доочистку отбеливающей глиной. Основными факторами, от которых зависит эффективность процесса адсорбции, являются температура и продолжительность контактирования. Процесс смешения масла с глиной производится при температуре от 60 до 150°С с последующей фильтрацией через рамные фильтры. После очистки продукты по качеству отвечают требованиям на базовые масла и могут быть использованы для дальнейшего приготовления товарных масел.

Для получения масляных компонентов предусмотрена ректификация масла в вакуумной колонне (разгонка, ректификация). Сырьем для вакуумной разгонки может служить как очищенное масло, так и базовые масла, поступающие из парка приема сырья. С низа вакуумной колонны отделяются тяжелые масляные фракции, с которыми уходят смолистые соединения, переокисленные продукты, а также продукты разложения присадок. В конструкции вакуумной колонны используется тепломассообменная насадка нового поколения и две стриппинговые колонны, что обеспечивает максимальный выход масляных фракций заданных параметров (фракционный состав, вязкость, температура вспышки и др.).

Все полученные базовые масла анализируются по основным показателям качества: плотность, цвет, кинематическая вязкость, условная вязкость, температура вспышки, содержание воды и механических примесей, кислотное и щелочное число, температура застывания, зольность, содержание серы и др.

Данный способ успешно используется ООО «Рязанский экологический комбинат».

Использование: в нефтяной промышленности. Сущность: отработанное масло из парка приема сырья после отстоя от воды и механических примесей направляют на блок химической обработки и коагуляции, куда подают расчетные количества водного раствора коагулянта и химических реагентов. Смесь перемешивают воздухом и отстаивают до расслаивания с направлением сточных вод в нефтяную ловушку. Полученное масло подают в промежуточный парк и затем на блок вакуумной сушки или в парк подготовки сырья для вакуумной разгонки. Осушенное масло направляют на блок контактной очистки и фильтрации и затем в товарный парк, или масло после отстоя от воды и механических примесей направляют, с возможной вакуумной сушкой, в парк подготовки сырья для вакуумной разгонки и затем на вакуумную разгонку. Выделяемые при вакуумной разгонке топливные газы используют для выпаривания щелочных стоков, легкие фракции используют в качестве топлива в печи, выделяют кубовый остаток, а целевые масляные фракции подают на контактную очистку и фильтрацию с последующим сбором масляных фракций в парке очищенного масла и смешением с присадками по требуемой рецептуре. В способе предусмотрена возможность раздельного приема сырья различного качества. Технический результат - утилизация экологически опасных отходов, повышение качества получаемых масел, упрощение технологического процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ регенерации масел с использованием комплекса, содержащего парк приема сырья, отличающийся тем, что из парка приема сырья после отстоя от воды и механических примесей отработанное масло направляют на блок химической обработки и коагуляции, куда подают расчетные количества водного раствора коагулянта и химических реагентов, смесь перемешивают воздухом и отстаивают до расслаивания с направлением сточных вод в нефтяную ловушку, полученное масло подают в промежуточный парк и затем на блок вакуумной сушки или в парк подготовки сырья для вакуумной разгонки, осушенное масло направляют на блок контактной очистки и фильтрации и затем в товарный парк, или масло после отстоя от воды и механических примесей направляют с возможной вакуумной сушкой в парк подготовки сырья для вакуумной разгонки и затем на вакуумную разгонку, причем выделяемые при вакуумной разгонке топливные газы используют для выпаривания щелочных стоков, легкие фракции используют в качестве топлива в печи, выделяют кубовый остаток, а целевые масляные фракции подают на контактную очистку и фильтрацию с последующим сбором масляных фракций в парке очищенного масла и смешением с присадками по требуемой рецептуре.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют раздельный прием сырья в зависимости от его качества.