陶瓷膜分离-油液净化技术及废油再生成套设备 当前位置:首页成果转化

方案详述(T2016100081)


一、技术背景

油料在使用一段时间后,由于污染杂质的浸入和部分成分的氧化变质,不能再继续使用必须换新油,换下来的油统称为“废油”。按照国家危险废物名录HW08所规定将废矿物油定义为危险废物,其中包括废机油(润滑油)、废液压油、废切削油、废冷轧油等以及汽车行业、机械加工制造等行业中所产生的废矿物油。

废油中有害杂质(包括变质的部分)的总量通常在5%~35%(质量分数下同)范围内,其余95%~65%都是好成分,只要采取适当的工艺方法,将其进行净化再生处理,质量是能够接近或达到新油的标准。

废油的回收再生有着十分重要的意义,首先是节约能源变废为宝,有利于石油资源的充分利用;其次是废油再生也有利于防止环境污染,对于避免土壤水域受污染以及生态平衡等均会带来较大社会效益,有时甚至是无法估算的好处。

膜分离技术是一种纳米级薄膜分离技术,具有高精度、高效率、低能耗、无相变等特点。研究表明陶瓷膜分离技术可有效去除废油中的金属离子、机械杂质等,可以有效地提高废油的质量。但是膜分离的稳定性差和滤液通量低仍是需要解决的问题。

二、技术原理

油液净化技术以开发的专用特种膜为过滤介质,原料液在压力驱动下,油液透过具有纳米级孔道的分离膜,机械杂质、水分和不溶性杂质被截留,并且能够直接实现高粘度油液的破乳化,从而得到品质优良的再生、净化油液。工作原理图如图1所示。

图1 油液净化技术的工作原理

1、油液净化产品及成套设备:

图2 油液净化陶瓷膜组件

图3 油液净化试验台

2、开发陶瓷膜法废润滑油再生工艺,建立废润滑油再生废润滑油生产线,采用优化的工艺和操作条件,能够维持连续、长期、稳定的运行。

图4 废润滑油再生废润滑油生产线流程图

技术优势


废润滑油再生技术特点与优势如下:

  • 高分离精度(最高可达20nm);
  • 高回收率(达到70~90%);
  • 高水分截留率(接近100%);
  • 高固体杂质去除率(接近100%);
  • 抗污染;
  • 低温、低压操作;
  • 低能耗、低成本。

技术效果与指标


目前,本技术已通过中试,进入生试阶段,在工业上得到大量的应用。另外,废油再生利用技术,适用于各种废油的回收利用,高回收率,同时大大减少了危废的产生,经济效益和环保效益巨大。

案例详述


废润滑油处理示范点1:

与常熟某环境工程有限公司合作,为其收集的废润滑油提供处理方案,开发出陶瓷膜技术为核心的废润滑油再生、净化工艺,并于2010年建立了处理量1000吨/年的示范线。

废润滑油处理示范点2(如图10所示):

通过前期与常熟市某金属零件制造公司的合作,针对其产生的废机械油,于2012年7月在标准件厂的厂区内建立了一条年处理500吨废机械油的生产线,每年至少为本公司直接节省300~500万元,并且解决了危险废物的处置问题。再生后的润滑油返回到相应的工段进行循环利用,水分含量低于300ppm,清洁度达到NAS5~6级,高于新油的标准,符合标准件厂的使用要求。

图10 废润滑油处理示范点现场

适用对象


  • 油液净化技术应用于机械油处理(如图5所示)

机械油用于金属加工过程以减少摩擦,带走加工过程中产生的热量,并具有脱模、防锈和冲洗金属表面污染物等作用;再生后的32#机械油符合回用要求,将机械油返回至标准件厂,用于标准件制造。将废机械油的回收率从10%提高至70%~80%,每年为企业节省购买新油的费用近100万元,废油产生量大大减少。

图5 机械油净化前后对比图

  • 油液净化技术应用于液压油处理(如图6所示)

液压油是液压传动与控制系统中用来传递能量的工作介质,广泛用于机床、工程机械、交通运输机械、航空航天等各种液压系统。用量占润滑油总消耗量的15%左右。经处理后的废液压油外观、水分含量、洁净度等级参数均有明显改善,回收率达到80%以上。

图6 液压油处理前后对比图

  • 油液净化技术应用于轧制煤油处理(如图7所示)

轧制煤油是低粘度的油品,用于金属材料轧制过程减少摩擦,降低塑性变形,带走轧制过程中产生的变形热,并具有防锈、冲洗金属表面污染物等作用。轧制煤油月处理量150吨,每月为企业节省费用150多万元,回收率能够达到80%,同时大大减少了危废的产生,经济效益和环保效益巨大。

图7 再生前后的轧制煤油对比图

  • 油液净化技术应用于内燃机油处理(如图8所示)

内燃机油广泛用于各种汽油机和柴油机摩擦部位的润滑、防锈和冷却,同时兼具密封、清洗等作用。用量占润滑油总消耗量的40%以上。(1)处理后得到外观黄色、透明澄清的再生油液。

(2)运动粘度和总酸值/碱值均降低,对胶质、沥青质和重金属有明显去除效果。

(3)回收率达到75%。

图8 汽车废内燃机油再生前后对比图

  • 油液净化技术应用于汽柴油脱水(如图9所示)

石化企业生产汽柴油过程中,采用汽提工艺会引入微量水分导致油品含水或乳化,达不到产品质量要求。使用膜分离技术能够实现快速脱水、破乳化,使水分含量降到200ppm以下。

图9 汽柴油脱水前后对比图

  • 油液净化技术应用于油液脱水、净化

医药、化工领域中,采用特种膜技术能够实现非极性有机溶剂、物料/产品的快速脱水、回用,含水有机物料/产品的快速脱水、破乳、净化,煤制油过程中产物油水分离,水分含量降到200ppm以下,同时去除超细颗粒杂质。