曾娟 罗新东

摘要：废矿物油是由多种物质组成的复杂混合物，主要成分有C15-C36的烷烃、多环芳烃（PAHs）、烯烃、苯系物、酚类等。目前市场上作为危废的废矿物油（危废代码：HW08），成分、来源比较复杂，有废润滑油、乳化液、各种废的油水混合物等等，各组分含量波动大，水分含量高，同时还夹杂有各种固体杂质，比如金属杂质、沙等。精馏塔也是石油化工生产中应用极为广泛的一种传质传热装置，本文针对精馏装置处理成份复杂的废矿物油缺陷进行了简要介绍，并对改造方案进行了分析研究。

关键词：废矿物油;精馏;塔釜;冷凝

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）10-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.069

Abstract：Waste mineral oil is a complex mixture of various substances.The main components are C15-C36 alkanes，polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs）， olefins，benzene series，phenols and so on.At present，as a waste mineral oil （hazardous waste code： HW08） on the market，the composition and source are relatively complicated，there are waste lubricating oil，emulsion，various waste oil-water mixture， etc.，the content of each component fluctuates greatly，and the moisture content High，but also mixed with various solid impurities，such as metal impurities，sand and so on.The distillation tower is also a kind of mass transfer heat transfer device widely used in petrochemical production.This paper briefly introduces the defects of waste mineral oil with complex composition in the distillation unit，and analyzes the transformation scheme.

Key words：Waste mineral oil;Rectification;Tower reactor;Condensation

1 概況

废矿物油包括：汽车润滑油、工业设备润滑油、机械加工油剂、润滑脂和防锈油脂等，以及钢铁、机械等行业中含油废水，主要组分为矿物油、脂肪酸、表面活性剂、悬浮杂质、乳化液和润滑油等成分。广东省某危废处理公司厂内采用精馏的方式回收废矿物油。经过一段时间运行，无法保证废物的进料与设计条件一致，难以达到预期效果。经过改造，尽量利用现有设备，提高了废液的处理能力。

2 废矿物油的精馏

2.1 废矿物油的来源

润滑油在使用的过程中由于高温、空气氧化，逐渐老化变质，再加上机械部件摩檫产生的金属粉末、从环境中进入的水分、杂质等，造成矿物油等污染、氧化，因此，废矿物油中除了C、H等外，还会含有少量的其他元素，包括Fe、Mg、Ca、Zn、Cu、Sn、Al和Ni等元素。Fe、Cu、Al和Ni属于磨损金属元素;Si、B和Na可以归纳为污染元素，如Si是由于空气滤清器不严密吸入的灰尘脏物或来自于油中的消泡剂，B和Na是由于发动机冷却系统的泄漏混入了防冻剂，而Mg、Ca、Zn和Mo是添加剂元素。

2.2 精馏工艺设备

石油的分类一般35～200℃的馏分为直馏汽油馏分，175～300℃的馏分为煤油馏分，200～350℃的馏分为柴油馏分，350℃以上的馏分为润滑油或裂化原料。废矿物油主要来源是汽车装修公司以及各个汽车维修点，主要成分为柴油、煤油和其他润滑油。从社会上各个汽车维修点收集的废油用简单蒸馏回收轻质油通过加热到将近350℃，轻质油回收率达到70%～80%。

本项目精馏系统设备如下：（1）一座精馏塔，塔釜设计耐温220℃，釜内再沸器设计耐温300℃。（2）塔顶冷却器二台，设计耐温150℃，入料预热器一台。（3）塔顶油水分离回流罐一台;废水缓冲罐一台。（4）废矿物油进料计量罐一个;矿物油成品储罐一个;矿物油成品缓冲罐一个。

2.3 精馏存在的问题

（1）部分废矿物油含水量高，油水分离效果不好，破乳、沉降池渗漏。（2）废矿物油经精馏后，残渣粘度大，缺乏残渣储罐，残渣温度高，超过300℃，存在安全隐患与环保风险。（3）废矿物油分离塔釜设计温度为220℃，塔顶冷凝器的设计温度为150℃，再沸器的设计温度为300℃，低于矿物油产品的沸点温度范围，产品纯度不高。（4）塔顶回流罐，轻、重组份分离（油、水分离）的程度无法判断，回流管径偏小。（5）仅靠一座废矿物油精馏塔，要分离出多种单一、高纯度的产品，理论上可行，但在工业规模化生产上难以实现，储存各产品的储罐不够。（6）进料的含水率高出设计范围，废矿物油要求进料含水率低于10%，实际收料来源含水率较高，接近80%。（7）不同厂家之间的含废矿物油废水来源的COD波动非常大，同一厂家不同时间不同批次的废水波动也很大，同一厂家同一批次但是不同进料桶的波动也非常大，甚至同一只进料桶上下不同位置的COD波动也很大。

3 技改方案工艺介绍

3.1 工艺说明

废矿物油与含矿物油废液回收采用与原工程一致的处理工艺。由于废矿物油中含有少量的杂质和水分，需将废矿物油进行预处理，通过泵将废矿物油输送到破乳沉降池（沉降池采用加盖密闭处理）中，并加入一定量的破乳剂（非离子型表面活性剂，丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚）进行破乳。破乳主要是通过加入破乳剂取代吸附在油水界面上的乳化剂，降低界面膜的弹性和黏性，从而降低界面膜强度，加速液滴的聚结，使油水发生分离。破乳剂加入量为每吨废矿物油破乳剂添加量为3.5kg。为更好的达到破乳的效果，在破乳过程中进行搅拌，使得油品中各分子运动剧烈，具有良好的流动性，达到更好的破乳效果。项目破乳搅拌时间为20～30min，温度为常温。经破乳处理后，再关闭搅拌系统，使油品静置分离，由于油品的密度比水小，经静置后，油品位于破乳沉降池的上层，水及其他雜质位于下层，经一段时间的静置，再将底层的水及杂质（油渣）排出。

含油废水经车间预处理后再送至废水处理车间进一步处理。分离了含油废水和油渣的废矿物油通过泵将废油送至预热器中，蒸汽加热温度为90℃，分离水分，然后经送料泵送入蒸馏釜中，升温，控制塔顶温度在200～250℃左右。保持缓慢升温速度，防止突沸，低沸点的有机物先从塔顶蒸馏出来，经冷凝器冷凝（冷凝温度约20℃）后收集得到轻质燃料油，冷凝过程产生的不凝性气体用活性炭吸附后再经等离子处理后通过1#排气筒排放。

当蒸馏出来的燃料油颜色逐渐变深，并通过蒸馏塔底部的渣油出口抽验闪点和粘度后，停止蒸馏，蒸馏釜底部剩余的油品即为渣油，渣油中以重油成分为主，还含有少量的胶质、沥青质沉淀物，具有一定的热值。

3.2 改造后处理效果

经过一系列实验和分析，含矿物油废水处理采用大型双座调节池（油水渣分离器）交替间歇式运行方式，有效解决均质问题，最佳条件容易摸索，操作容易控制。通过间歇式运行，其中一个油水渣分离器用来收集每日接纳的矿物油废液，满足市场业务要求，装满以后就开始运行;随后另一个油水渣分离器开始启动收集矿物油废液，交替运行;另外，油水渣分离器内的废液经过了长时间的静置，油水完成了自然分离，上浮的油直接排出油水渣分离器，减轻了后续处理负荷，更节省了运行处理成本。

通过实验分析，取无色微臭油味表面有油层进行化验，矿物油原液COD浓度54613.2 mg/L，废矿物油原液下层乳化液COD浓度43366.8 mg/L，经过处理后，废矿物油原液下层乳化液馏出液COD浓度1335.48 mg/L，回收矿物油作为基础燃料油的自行利用。

4 小结

废矿物油是由多种物质组成的复杂混合物，主要成分有C15-C36的烷烃、多环芳烃（PAHs）、烯烃、苯系物、酚类等。目前市场上作为危废的废矿物油（危废代码：HW08），成分、来源比较复杂，建议结合废物的来源，慎重考虑传统的精馏塔分离废液，在蒸发废液时蒸发器极易堵塞，蒸发器的外形以及加热盘管的位置需区别于化工类蒸发装置，通过合理设计以及处动控制的方式防止物料蒸干，在运行中跟进了解蒸发的进度。

参考文献

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收稿日期：2019-05-15

作者简介：曾娟（1978-），女，汉族，本科学历，中级工程师，研究方向为危废处理。