冀伟昌 段海霞 王 发 包丽纳

（沈阳理工大学 辽宁沈阳 110168）

引言

目前，全国汽车保有量2 亿台，大型城市平均汽车保有量（1-3）×106台，中小型城市数量2160 个，中小城市平均汽车保有量40 万台。一般的乘用车一次会产生3L-8L 的废机油（平均为6L），常规汽车一般每年更换一次机油。一个中小城市一年约产生3×106升废机油，全国一年至少产生12 亿升废机油。

机油在使用中混入了灰尘、其它杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质，并且在使用过程中由于温度等因素机油逐渐变质,生成了有机酸、沥青状物质和胶质等。废机油属于危险品，禁止外排。如果废机油经过焚烧处理会产生二次公害，不仅会严重污染环境，而且也会造成资源的严重浪费。因此，将废机油有效回收利用的再生课题，具有保护环境和资源节约等重要意义[1]。

本文采用自行研发的酸洗剂（发明专利申请号：2019110753556）酸洗，采用沉降、过滤、酸洗、分馏，最后采用白土精制工艺深度再生废机油。该工艺具有有一定的经济价值和社会价值。

1 废机油理化性质

废机油样品1 和样品2 来自某4S 店。对废机油的各项性质进行检测，样品1 及样品2 的理化性质参数检测见表1 所示。

表1 废机油及标准机油理化性质参数

由表1 可见，使用后的废机油密度均增大，20 ℃时样品密度分别升高了5.66%，0.64%；样品黏度40℃时均比未使用机油高。由于机油使用过程中累积了机械杂质、胶质和油泥，使机油20℃密度、40℃黏度和凝点升高；100℃黏度略有降低，分析原因可能是样品中含水量增大；使用后与使用前相比，样品闪点均有提高，是由于使用后的废机油中重组分含量增大之故；样品的酸值、水含量、残炭量、灰分含量都较使用前有所提高，其中水含量变化最多。

2 废机油再生工艺

图1 传统废机油再生工艺流程图

图2 改进后废机油再生工艺流程图

国内外普遍采用的废机油再生工艺流程图[1～3]如图1 所示，我国传统的废机油再生工艺[4～9]传统的回收处理一般是用沉淀、过滤、蒸馏、酸洗、碱洗、分馏等步骤。传统工艺多采用浓硫酸进行酸洗，对反应容器的要求较高，且浓硫酸在运输及使用过程中较易发生危险，加之硫酸无法在反应流程中循环使用，分离硫酸又将产生新的废液，废酸不易进行无害化处理，成本较高，易造成二次污染。本文从酸洗剂作为突破点，采用自行研制酸洗剂，提高酸洗效率并对现有再生工艺进行改进。改进后废机油再生流程如图2 所示。

改进后工艺流程说明：

（1）将呈不透明深褐色的废机油置于池内进行沉降，24h 后取上层部分；该部分经钢筛过滤，可去除粒度较大的固相杂质，留滤液1。

（2）将该滤液1 与专利酸洗剂以体积比1:2 于反应釜1 内混合，60℃恒温搅拌6h 后，全部送入反应釜2 内常温静置，6h 后完成分层，其中，水相及界面重新送回反应釜1，取油相。

（3）将该油液经由尼龙膜和聚丙烯膜依次组合而成的装置过滤，可去除粒度极小的固相杂质，两次过滤产生的滤渣一同处理，取滤液2。

（4）将所得滤液送入精馏塔进行分馏，110℃馏出水分，150℃馏出油品A，剩余为油品B。如果油品A 颜色及透明度符合标准，即为再生机油，否则须通过白土精制进行深度再生。该流程中产生的少量滤渣可作为燃料使用，油品B 主要为柴油，反应釜2 内水相部分可循环利用，直至其中有效成分含量过低时再进行更换。

（5）白土精制[10～12]一般采用“先加热后白土”，该工艺先将轻质脱蜡油换热和加热到白土精制最终反应温度，然后再加入白土进行白土精制。将油品A 升温到精致温度后加入白土，搅拌30 分钟后过滤，可得到再生机油。该工艺不但能有效解决“先加白土后加热”的传统白土精制工艺的不足，而且设备投资小，运行成本低。

3 废机油再生效果分析

将废机油样品1 号和废机油样品2 号通过再生工艺处理后，理化参数结果见表2 所示。

表2 废机油再生处理后理化参数

实验结果表明，经过废机油再生工艺处理后的性能指标均好于原废机油样品的理化指标。处理后废机油可达到《GB11121-95》中机油的相关标准。

4 经济成本分析

传统废机油再生工艺转化基础油转化率为70%，生产一吨成品油消耗废机油1.42 吨，成本7100 元。改进工艺后处理每吨废机油酸洗剂（发明专利申请号：2019110753556）中主要成分有90%可用于循环利用，仅产生少量废渣，废弃机油转化基础油转化率约80%，生产一吨成品油消耗废弃机油1.25 吨，成本4700元。如果在全国推广新工艺和该酸洗剂，全国每年汽车废弃机油处理成本约可降低2.88 亿元，经济效益相当可观。相较于传统工艺，改进后废机油再生工艺显著节能减排，更为经济环保。

结语

废机油酸洗剂（发明专利申请号：2019110753556）主要成分有90%可用于循环利用，仅产生少量废渣，废弃机油转化基础油转化率约80%，比传统用硫酸酸洗效果好。经过废机油再生工艺处理后的性能指标均好于原废机油样品的理化指标。改进后废机油再生工艺环保简单，避免了废酸渣的污染环境，同时也节约了资源，废机油再生效果较好，缩短了再生时间。处理后废机油可达到《GB11121-95》中机油的相关标准。生产一吨成品油消耗废弃机油1.25 吨，成本4700 元。该酸洗剂配合改进后废机油再生工艺具有一定的经济价值和推广价值。