原標(biāo)題：廢礦物油再生工藝與處置研究

廢礦物油是指從石油、煤炭、油頁(yè)巖中提取和精煉，在開(kāi)采、加工和使用過(guò)程中由于外在因素作用導(dǎo)致改變了原有的物理和化學(xué)性能，不能繼續(xù)被使用的礦物油。其主要來(lái)自于石油開(kāi)采和煉制產(chǎn)生的油泥和油腳；礦物油類(lèi)倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物；機(jī)械、動(dòng)力、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備的更換油及再生過(guò)程中的油渣及過(guò)濾介質(zhì)等。根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》規(guī)定屬于危險(xiǎn)廢物。

近年來(lái)，廢礦物油再生工藝受到人們的關(guān)注。目前從國(guó)內(nèi)及國(guó)外的市場(chǎng)需求來(lái)看，很多已建和待建廢礦物油再生裝置的企業(yè)正在迫切的尋找“先進(jìn)”的工藝技術(shù)。所謂“先進(jìn)”的工藝，并不全是一些高大上的，而是指經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的大量調(diào)研和企業(yè)主交流后，得出符合企業(yè)自身情況、量身定做的工藝技術(shù)，這才是最容易被企業(yè)所接受的。

第一部分：廢礦物油再生工藝技術(shù)

1.再凈化工藝：沉降、離心、過(guò)濾、絮凝，一個(gè)或幾個(gè)聯(lián)用。

該工藝大致相當(dāng)于過(guò)去的簡(jiǎn)易再生，主要目的是脫去廢油中的水、一般懸濁的機(jī)械雜質(zhì)和以膠體狀態(tài)穩(wěn)定分散的機(jī)械雜質(zhì)。主要用于使用單位自行再生，生產(chǎn)自用的再生潤(rùn)滑油。雖然不能全部指標(biāo)都符合新油指標(biāo)，但是基本上與新油混合或補(bǔ)充添加劑后可以使用。

優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、投資小、運(yùn)行成本低；缺點(diǎn)是油品質(zhì)量差，其中的廢渣、絮凝物等會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。

2.再凈化工藝：在“再凈化”基礎(chǔ)上增加化學(xué)精制或吸附精制。

在脫水或絮凝之后，再加白土精制或硫酸-白土精制，或化學(xué)脫金屬、化學(xué)破乳等，生產(chǎn)金屬加工液、非苛刻條件下使用的潤(rùn)滑油、脫模油、清潔的燃料、清潔的道路油等。

從目前環(huán)境保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，此工藝技術(shù)也存在較嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題，并且生產(chǎn)出的再生油品質(zhì)量一般達(dá)不到新油標(biāo)準(zhǔn)。

3.再煉制工藝：是包括蒸餾在內(nèi)的再生工藝流程。

（1）蒸餾-白土工藝；

（2）蒸餾-酸-白土工藝；

（3）蒸餾-溶劑精制-白土工藝；

（4）蒸餾-加氫精制工藝；

再煉制工藝是目前廢油處理的主要工藝，隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上衍生出更多先進(jìn)的處理工藝，如分子蒸餾的應(yīng)用、深度加氫處理的應(yīng)用等，大幅度地提高了廢油再生產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至與新油的品質(zhì)相媲美。

（圖片為廢礦物油處理前后的對(duì)比圖）

第二部分：技術(shù)問(wèn)題匯總

1.環(huán)境污染問(wèn)題：廢油處理企業(yè)的性質(zhì)為危廢處理企業(yè)，按照國(guó)家法律要求不得產(chǎn)生二次污染（此點(diǎn)已經(jīng)成為擁有處理證的再生企業(yè)致命的關(guān)鍵），因此針對(duì)于“再凈化”、“再精制”工藝來(lái)說(shuō)最大的問(wèn)題就是嚴(yán)重的二次污染，主要為絮凝的廢液、堿洗水洗工藝的廢堿和廢水、吸附精制的廢吸附劑、硫酸精制的酸渣、白土精制的廢固,如果隨便排放和丟棄將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，如果進(jìn)行相應(yīng)的“三廢治理”相應(yīng)處理成本將會(huì)大幅的增加。

2.規(guī)模限制問(wèn)題：廢油的流通渠道分散，由于回收的成本造成不能大量的集中進(jìn)行處理，對(duì)于環(huán)境友好、科技含量高、技術(shù)成熟的先進(jìn)處理工藝無(wú)用武之地（一般來(lái)說(shuō)規(guī)模都比較大，最起碼10萬(wàn)噸/年以上的處理規(guī)模才有相對(duì)較好的經(jīng)濟(jì)效益）。目前，行業(yè)規(guī)范要求來(lái)說(shuō)新建的廢礦物油處理企業(yè)最小的規(guī)模為3萬(wàn)噸/年。但是經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的中小企業(yè)產(chǎn)能基本在1萬(wàn)-2萬(wàn)噸左右，有的企業(yè)甚至年處理量才幾千噸。

3.工藝技術(shù)“百家爭(zhēng)鳴”：通俗點(diǎn)講就是各自為戰(zhàn)，固步自封，為了保證技術(shù)擁有企業(yè)自身的利益，有不少的“先進(jìn)技術(shù)”實(shí)際上毫無(wú)科技含量可言，不但坑害了一批信以為真的業(yè)主，也對(duì)整個(gè)行業(yè)造成特別大的沖擊和負(fù)面影響。因此企業(yè)在尋找相關(guān)技術(shù)的時(shí)候一定要選擇具有一定資質(zhì)和持續(xù)研發(fā)能力的正規(guī)工程公司和設(shè)計(jì)院，只有這樣才能保證企業(yè)自身的利益不受損害，在實(shí)際交流過(guò)程中有的企業(yè)甚至都不知道有設(shè)計(jì)院這回事，更不用談法律法規(guī)和相關(guān)規(guī)范的要求了。

第三部分：技術(shù)要點(diǎn)介紹

此部分主要來(lái)解釋廢礦物再生工藝技術(shù)（再煉制工藝）的技術(shù)要點(diǎn)。目前再煉制工藝的主要路線如下圖所示:

1.原料的沉降過(guò)濾階段采取的方法大同小異，基本上都是自然沉降或保溫（加熱到一定溫度）沉降，進(jìn)行粗過(guò)濾和脫水。之后進(jìn)行過(guò)濾或是采用離心機(jī)將其中大部分的固體雜質(zhì)脫除。

2.加熱和蒸餾階段路線差別比較大，比較原始的方式是采用釜式蒸餾，現(xiàn)在已經(jīng)明令禁止基本被淘汰?，F(xiàn)在常見(jiàn)的加熱蒸餾采用加熱爐進(jìn)行加熱，到達(dá)一定溫度后進(jìn)入閃蒸塔進(jìn)行脫水和輕組分，然后進(jìn)行減壓蒸餾，將其中的基礎(chǔ)油成分按不同的流程進(jìn)行采出收集。為了避免在加熱過(guò)程中比較容易出現(xiàn)的結(jié)焦和裂解的問(wèn)題，提高分離效率和產(chǎn)品收率，廢礦物油在蒸餾過(guò)程中采用的工藝主要分為以下幾種：

（1）降膜蒸發(fā)：是將廢油從降膜蒸發(fā)器加熱室上管箱加入，經(jīng)液體分布及成膜裝置，均勻分配到各換熱管內(nèi)，在重力和真空誘導(dǎo)及氣流作用下，成均勻膜狀自上而下流動(dòng)。流動(dòng)過(guò)程中，被加熱介質(zhì)加熱汽化，產(chǎn)生的蒸汽與液相共同進(jìn)入蒸發(fā)器的分離室，汽液經(jīng)充分分離，蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝（單效操作）或進(jìn)入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)多效操作，液相則由分離室排出。

（2）刮膜蒸發(fā)：廢油從加熱區(qū)的上方徑向進(jìn)入蒸發(fā)器；經(jīng)布料器分布到蒸發(fā)器加熱壁面，然后，旋轉(zhuǎn)的刮膜器將物料連續(xù)均勻地刮成厚薄均勻的液膜，并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)的刮膜器保證連續(xù)和均勻的液膜產(chǎn)生高速湍流，并阻止液膜在加熱面結(jié)焦、結(jié)垢，從而提高傳總系數(shù)。輕組份被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)汽液分離器到達(dá)和蒸發(fā)器直接相連的外置冷凝器；重組份從蒸發(fā)器底部的錐體排出，一般采用三級(jí)蒸發(fā)。

（3）分子蒸餾：在一定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。當(dāng)蒸發(fā)空間的壓力很低（10-2～10-4mmHg），且使冷凝表面靠近蒸發(fā)表面，其間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時(shí)，從蒸發(fā)表面汽化的蒸汽分子，可以不與其他分子碰撞，直接到達(dá)冷凝表面而冷凝，通過(guò)此過(guò)程將廢油中的基礎(chǔ)油成分進(jìn)行分離。

（4）汽提-常減壓蒸餾：廢油采用循環(huán)漸續(xù)式升溫的形式，在達(dá)到一定溫度后先進(jìn)行汽提操作，脫除廢油中的水分、輕組份、酸。汽提之后再進(jìn)行升溫后進(jìn)入減壓蒸餾裝置根據(jù)廢油中基礎(chǔ)油成分的不同餾程進(jìn)行分離。塔底的為渣油，可以直接出售，或者進(jìn)行深拔、裂解生產(chǎn)燃料油等。

3.基礎(chǔ)油精制處理階段的主要目的是去除基礎(chǔ)油中的非理想組分、雜質(zhì)等，經(jīng)過(guò)精制的基礎(chǔ)油可以作為最基本的產(chǎn)品進(jìn)行銷(xiāo)售或是經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)和后銷(xiāo)售。目前沒(méi)有加氫的基礎(chǔ)油多為一類(lèi)基礎(chǔ)油。目前的精制處理主要為以下幾種方式：

（1）酸堿洗+白土精制：利用濃硫酸的強(qiáng)氧化性將基礎(chǔ)油中的雜質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)制氧化處理后形成絮凝物進(jìn)行沉淀分離，然后利用堿中和后添加白土進(jìn)行脫色和過(guò)濾，最終得到精制后的基礎(chǔ)油產(chǎn)品。由于污染大，產(chǎn)品損耗高，對(duì)操作人員身體健康具有較大危害，并且生產(chǎn)出的產(chǎn)品可調(diào)和性比較差，因此該工藝已經(jīng)被禁止使用。但是目前來(lái)說(shuō)很多的廢油再生企業(yè)在沒(méi)有替代工藝的前提下依舊在違規(guī)進(jìn)行操作。

（2）溶劑精制+白土再精制：溶劑精制一直以來(lái)都是在潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油生產(chǎn)中被應(yīng)用最為廣泛、工藝技術(shù)最為成熟的一種精制工藝。在潤(rùn)滑油溶劑精制過(guò)程中，所選用的溶劑對(duì)潤(rùn)滑油中的雜質(zhì)和非理想組分的溶解度很大，而對(duì)油中的理想組分的溶解度則很小。通過(guò)液相萃取將非理想組分除去。潤(rùn)滑油精制常用的溶劑有糠醛、苯酚和N-甲基吡咯烷酮等。溶劑精制后的基礎(chǔ)油再用活性白土進(jìn)行吸附、脫色再精制得到基礎(chǔ)油產(chǎn)品。

（3）加氫精制：加氫精制也稱(chēng)加氫處理，石油產(chǎn)品最重要的精制方法之一。指在氫壓和催化劑存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫化氫、水、氨而除去，并使烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫飽和，以改善油品的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)加氫精制后的基礎(chǔ)油可以達(dá)到II類(lèi)基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品價(jià)值得到最大提升。

（4）其他精制：主要是以強(qiáng)氧化和吸附過(guò)濾為手段進(jìn)行精制，目前出現(xiàn)的最符合實(shí)際的是催化氧化法進(jìn)行精制，其原理是應(yīng)用氣態(tài)和等離子態(tài)的氧化劑與基礎(chǔ)油進(jìn)行充分反應(yīng)，使油中的游離態(tài)金屬雜質(zhì)、非金屬雜質(zhì)、硫、氮等非理想組分形成絮凝物或是膠質(zhì)瀝青沉淀物的形式與基礎(chǔ)油進(jìn)行分離，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾后得到質(zhì)量非常高的基礎(chǔ)油。而且該工藝投資小、設(shè)備簡(jiǎn)單，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)該會(huì)得到大范圍的應(yīng)用。

第四部分：技術(shù)發(fā)展方向

目前國(guó)家對(duì)于廢礦物油的處理工藝路線提出明確的要求：已建或新建的廢油處理企業(yè)需要以溶劑精制和加氫精制為最終的產(chǎn)品路線，其他污染嚴(yán)重、存在重大安全隱患的工藝技術(shù)予以取締。主要的工藝路線確定的情況下，技術(shù)企業(yè)或是生產(chǎn)企業(yè)均應(yīng)以此為基礎(chǔ)進(jìn)行工藝技術(shù)改進(jìn)和研發(fā)。

溶劑精制存在的問(wèn)題是溶劑損耗大，基礎(chǔ)油收率相對(duì)較低，基礎(chǔ)油產(chǎn)品硫含量高。溶劑配方一直在改良，目前溶劑精制工藝較以前已經(jīng)有很大的進(jìn)步，溶劑損耗逐漸的降低，但是高含硫的問(wèn)題一直沒(méi)有有效的解決，純物理的方法很難將其中的硫氮雜質(zhì)進(jìn)行脫除，需要配合一定的化學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)。

加氫精制一定是廢礦物油處理最終路線。加氫精制的工藝路線非常清晰，與常規(guī)的油品加氫精制沒(méi)有太大區(qū)別。問(wèn)題集中催化劑適應(yīng)性及強(qiáng)壯性上，廢油中的各種雜質(zhì)對(duì)于催化劑的壽命影響非常大，有的加氫裝置幾天內(nèi)催化劑就失活無(wú)法連續(xù)生產(chǎn)。因此，加氫工藝路線最需要解決的問(wèn)題其實(shí)就是預(yù)處理問(wèn)題，在預(yù)處理階段，通過(guò)一定的物理或化學(xué)手段將其中對(duì)催化劑有影響的雜質(zhì)有效去除，這是保證加氫工藝成功的必要條件。

綜上所述，廢礦物油再生工藝技術(shù)的發(fā)展方向主要是預(yù)處理工藝的不斷完善過(guò)程。

預(yù)處理工藝的最可能的發(fā)展路線：循環(huán)加熱-常減汽提-減壓蒸餾-“精制”。此過(guò)程可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的一類(lèi)基礎(chǔ)油，同時(shí)也可以作為加氫精制的優(yōu)質(zhì)原料生產(chǎn)高品質(zhì)的II類(lèi)基礎(chǔ)油甚至白油等高附加值產(chǎn)品。

與此同時(shí)國(guó)家也應(yīng)該進(jìn)行更嚴(yán)格的監(jiān)管和更適合廢油處理企業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策，將廢油按類(lèi)別進(jìn)行劃分，并且在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)管，杜絕不法商販為了獲利添加其他的廢油和雜質(zhì)。