基于化学法处理的再生润滑油的制作方法

1.本发明涉及再生润滑油技术领域，尤其涉及一种基于化学法处理的再生润滑油。


背景技术：

2.润滑油是通过润滑系统把清洁的润滑油运送至机器零件的各个需要使用润滑油的部位，起到润滑、清洁、冷却、密封等作用，润滑油在使用过程中发生一些物理、化学反应使润滑油老化，使其混入如水分、尘埃磨损机械产生的金属屑粒以及因氧化产生的羧酸、有机酸的盐类、沥青质、炭渣、油泥等，润滑性能达不到应用的标准，而变为废润滑油。
3.近年来石油涨价和民众环保意识的增加，使得再生行业有了较大的发展，基于对资源、环境、经济的综合考虑，研发和推广工艺程序简单、经济环保、再生效果理想的废润滑油再生工艺，是推进我国废润滑油再生行业升级转型的必然之路，目前国内规范化再生处理的废润滑油数量发展已逐渐扩大，而在这过程中，对于再生润滑油的处理工艺上仍存在很多需要改进的空间。
4.因此，我们提出了基于化学法处理的再生润滑油用于解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于化学法处理的再生润滑油。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.本发明提出的基于化学法处理的再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
8.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在40～45℃，恒温沉降36～48h；
9.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏；
10.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物；
11.s4添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂；
12.s5添加剂反应：在搅拌速度为600～800r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为1％～5％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的2％～5％，保持反应温度40～60℃；
13.s6再沉降：反应完全后，置于60～80℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
14.s7精制：在油液中按照0.3～0.6wt％的量加入辅助剂，在45～70℃的条件下精制40～60min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
15.优选的，所述s1中，在进行重力沉降的过程中，温度保持在45℃，恒温沉降48h。
16.优选的，所述s2中，薄膜蒸发的蒸汽压力为30～40psig，温度180～200℃。
17.优选的，所述s3中，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为90～100ml/h，系统压力
为60～70pa，分子蒸馏温度控制在200～210℃。
18.优选的，所述s4中，所述复合型添加剂为氢氧化钾-三乙烯四胺、氢氧化钠-三乙烯四胺、氢氧化钾-苯甲酸胺、氢氧化钠-苯甲酸胺中的一种。
19.优选的，所述s5中，将复合型添加剂按照质量分数为3％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的5％，保持反应温度50℃。
20.优选的，所述s7中，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为172～350m2/g，孔容为0.2～1.5ml/g，平均孔径为5～20nm。
21.优选的，所述辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(0.1～1.5)na2o
·
(60～120)b2o3·
(5～55)sio2。
22.优选的，所述辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(0.2～0.8)na2o
·
(80～100)b2o3·
(15～35)sio2。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1、本发明在进行再生润滑油的制备工艺中，利用分子蒸馏来对润滑油进行处理，在废润滑油中，汽油、柴油、低碳饱和烃等属于轻质组份，而沥青质、环烃、芳香烃类等劣化组份属于重质组份，应用分子蒸馏技术，可以有效地去除废润滑油中的劣化组份，同时在分子蒸馏之前进行薄膜蒸发的预处理，以脱除原料中部分轻质组份，进一步的提高除废润滑油的处理效率。
25.2、本发明在废润滑油的处理过程中，进行了复合型添加剂的设计，通过复合型添加剂来为废润滑油提供更多的带电离子，增强与油样中胶体粒子的电性中和作用，同时增强其对废润滑油中胶体的吸附缠绕作用，实现絮体尺寸增大的效果，打破体系中的静电平衡状态，使体系中胶体颗粒脱稳，促使其凝聚。
26.3、本发明在工艺的末端再次进行了精制作业，对最终的润滑油液体进行最终的吸附处理，使得最终得到的再生润滑油性能优异。
具体实施方式
27.除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。“质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。”28.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说，在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。下述实例中所用的材料、试剂、装置、仪器、设备等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
29.实施例一
30.一种基于化学法处理的再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
31.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在40℃，恒温沉降36h；
32.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为30psig，温度180℃；
33.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为90ml/h，系统压力为60pa，分子蒸馏温度控制在200℃；
34.s4添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂，复合型添加剂为氢氧化钾-苯甲酸胺；
35.s5添加剂反应：在搅拌速度为600r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为1％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的2％，保持反应温度40℃；
36.s6再沉降：反应完全后，置于60℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
37.s7精制：在油液中按照0.3wt％的量加入辅助剂，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为172m2/g，孔容为0.2ml/g，平均孔径为5nm，辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(0.1)na2o
·
(60)b2o3·
(5)sio2，在45℃的条件下精制40min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
38.实施例二
39.一种基于化学法处理的再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
40.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在42℃，恒温沉降40h；
41.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为35psig，温度190℃；
42.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为95ml/h，系统压力为65pa，分子蒸馏温度控制在205℃；
43.s4添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂，复合型添加剂为氢氧化钾-苯甲酸胺；
44.s5添加剂反应：在搅拌速度为650r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为2％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的3％，保持反应温度45℃；
45.s6再沉降：反应完全后，置于65℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
46.s7精制：在油液中按照0.4wt％的量加入辅助剂，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为210m2/g，孔容为0.7ml/g，平均孔径为9nm，辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(0.6)na2o
·
(80)b2o3·
(20)sio2，在55℃的条件下精制45min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
47.实施例三
48.一种基于化学法处理的再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
49.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在45℃，恒温沉降42h；
50.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为35psig，温度190℃；
51.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为95ml/h，系统压力为65pa，分子蒸馏温度控制在205℃；
52.s4添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂，复合型添加剂为氢氧化钾-苯甲酸胺；
53.s5添加剂反应：在搅拌速度为700r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为4％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的4％，保持反应温度55℃；
54.s6再沉降：反应完全后，置于70℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
55.s7精制：在油液中按照0.5wt％的量加入辅助剂，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为312m2/g，孔容为1.3ml/g，平均孔径为15nm，辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(1.2)na2o
·
(100)b2o3·
(45)sio2，在60℃的条件下精制55min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
56.实施例四
57.一种基于化学法处理的再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
58.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在45℃，恒温沉降48h；
59.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为40psig，温度200℃；
60.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为100ml/h，系统压力为70pa，分子蒸馏温度控制在210℃；
61.s4添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂，复合型添加剂为氢氧化钾-苯甲酸胺；
62.s5添加剂反应：在搅拌速度为800r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为5％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的5％，保持反应温度60℃；
63.s6再沉降：反应完全后，置于80℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
64.s7精制：在油液中按照0.6wt％的量加入辅助剂，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为350m2/g，孔容为1.5ml/g，平均孔径为20nm，辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(1.5)na2o
·
(120)b2o3·
(55)sio2，在70℃的条件下精制60min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
65.对比例一
66.一种再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
67.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在45℃，恒温沉降48h；
68.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为40psig，温度200℃；
69.s3添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂，复合型添加剂为氢氧化钾-苯甲酸胺；
70.s4添加剂反应：在搅拌速度为800r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为5％的比例加入到废润滑油中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的5％，保持反应温度60℃；
71.s5再沉降：反应完全后，置于80℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
72.s6精制：在油液中按照0.6wt％的量加入辅助剂，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为350m2/g，孔容为1.5ml/g，平均孔径为20nm，辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(1.5)na2o
·
(120)b2o3·
(55)sio2，在70℃的条件下精制60min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
73.对比例二
74.一种再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
75.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在45℃，恒温沉降48h；
76.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为40psig，温度200℃；
77.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为100ml/h，系统压力为70pa，分子蒸馏温度控制在210℃；
78.s4再沉降：废润滑油置于80℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液；
79.s5精制：在油液中按照0.6wt％的量加入辅助剂，辅助剂为由b、si和o组成的介孔材料，其比表面积为350m2/g，孔容为1.5ml/g，平均孔径为20nm，辅助剂以氧化物重量计的无水化学表达式为：(1.5)na2o
·
(120)b2o3·
(55)sio2，在70℃的条件下精制60min，而后进行过滤，得到再生润滑油。
80.对比例三
81.一种再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
82.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在45℃，恒温沉降48h；
83.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为40psig，温度200℃；
84.s3分子蒸馏：将废润滑油通入到分子蒸馏器中进行分子蒸馏，得到馏分物，在进行分子蒸馏的过程中，进料流量为100ml/h，系统压力为70pa，分子蒸馏温度控制在210℃；
85.s4添加剂制备：采用物理共混法，按1:1的比例制备得到复合型添加剂，复合型添加剂为氢氧化钾-苯甲酸胺；
86.s5添加剂反应：在搅拌速度为800r/min的条件下，将复合型添加剂按照质量分数为5％的比例加入到馏分物中，复合型添加剂的加入量为馏分物质量的5％，保持反应温度60℃；
87.s6再沉降：反应完全后，置于80℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液，得到再生润滑油。
88.对比例四
89.一种基于化学法处理的再生润滑油的制备方法，包括以下步骤：
90.s1沉降：采用重力沉降法去除废润滑油中的游离水、油泥及机械杂质，其温度保持在45℃，恒温沉降48h；
91.s2薄膜蒸发：在沉降完成后选取容器中的三分之二上部的油液，并对其预热至120℃，送入薄膜蒸发器中进行蒸馏，薄膜蒸发的蒸汽压力为40psig，温度200℃；
92.s3再沉降：废润滑油置于80℃恒温干燥箱中沉降24h，选取容器中五分之四上部的油液，得到再生润滑油。
93.对上述实施例一到实施例四、对比例一到对比例四制备的再生润滑油进行检测；
94.其中，运动粘度实验(40℃)参考标准gb/t265-88，其测量方法为：采用油浴法，在保持测量体系中温度恒定不变(误差
±
0.1℃)的条件下，使适量的待测油样流过合适孔径的毛细管粘度计，并按照标准记录其流动的时间，将粘度计的常数与流动时间相乘即可得到待测油样的运动粘度，单位mm2/s；
95.酸值实验参考gb/t7304-2000标准，测定原理为：油样中的酸性物质与氢氧化钾发生中和反应，通过公式以氢氧化钾标准溶液的消耗量推算出油液中酸性物质的总量，单位mg koh/g；
96.残炭实验参考gb/t 17144-1997标准，测定方法为：将适量待测油样置于样品管中，在惰性气体(氮气)气氛中，按照设备规定的升温程序，逐渐升温至500℃，恒温15min后停止加热，在氮气的吹扫下冷却得到碳质型残渣，碳质型残渣占原油样的质量百分比，即为油样的残炭值；
97.进行透光率(％)的检测，以表征产品色度。选用石油醚(60-90℃)做参比溶液，将废润滑油与废润滑油分子蒸馏再生馏分用石油醚稀释相同倍数后，采用721型可见光分光光度计在废润滑油的最大吸收波长下，测量稀释后的废润滑油及废润滑油分子蒸馏再生馏分的吸光度，从而计算透光率。最终检测结果如下表1：
98.表1
[0099][0100]
通过上述表1，可以清楚直接的得到，在实施例一到实施例四中，所得到的再生润滑油在检测过程中，其运动粘度、酸值、残炭及透光率的表现均较佳，该再生润滑油的整体性质优异；
[0101]
在其他条件均相同的实施例四与对比例一中，对比例一在进行再生润滑油的工艺处理过程中，去除了分子蒸馏的步骤，最终得到的再生润滑油在动粘度、酸值、残炭及透光率上均存在小幅度的上升，但再生润滑油的整体性质仍较佳；
[0102]
对比例二中，再生润滑油的工艺制备过程中，未进行复合添加剂的使用，而是在分子蒸馏后进行了精制工作，最终得到的再生润滑油在动粘度、酸值、残炭及透光率上均存在小幅度的波动，但再生润滑油的整体性质仍较佳；
[0103]
对比例三中，删除了再生润滑油的工艺制备的最终精制步骤，使得最终得到的再生润滑油在动粘度、酸值、残炭及透光率上出现微小波动，再生润滑油的整体性质仍较佳；
[0104]
对比例四中，在进行再生润滑油的工艺处理过程中，去除了分子蒸馏的步骤，未进行复合添加剂的使用，删除了再生润滑油的工艺制备的最终精制步骤，最终得到的再生润滑油在动粘度、酸值、残炭及透光率上出现大幅度的波动，最终得到的再生润滑油的整体性质较差。
[0105]
综上，本发明中利用分子蒸馏来对润滑油进行处理，可以有效地去除废润滑油中的劣化组份，同时在分子蒸馏之前进行薄膜蒸发的预处理，以脱除原料中部分轻质组份，且利用复合型添加剂能够通过电性中和、吸附架桥、网捕卷扫、氢键结合等机制增强对废润滑油中胶质、沥青质、有机酸、多环芳烃、重质芳烃等成色裂化产物的捕集作用及脱稳絮凝作用，提升其对分子蒸馏再生基础油的絮凝脱色效果。
[0106]
其中，通过分子蒸馏来对润滑油进行处理，在废润滑油中，汽油、柴油、低碳饱和烃等属于轻质组份，而沥青质、环烃、芳香烃类等劣化组份属于重质组份，应用分子蒸馏技术，可以有效地去除废润滑油中的劣化组份，同时在分子蒸馏之前进行薄膜蒸发的预处理，以脱除原料中部分轻质组份，进一步的提高除废润滑油的处理效率；
[0107]
在废润滑油的处理过程中，进行了复合型添加剂的设计，通过复合型添加剂来为
废润滑油提供更多的带电离子，增强与油样中胶体粒子的电性中和作用，同时增强其对废润滑油中胶体的吸附缠绕作用，实现絮体尺寸增大的效果，打破体系中的静电平衡状态，使体系中胶体颗粒脱稳，促使其凝聚。
[0108]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。