СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО МОТОРНОГО МАСЛА
PROCEDURE FOR REFINEMENT OF SPENT SYNTHETIC MOTOR OIL

Изобретение относится к регенерации отработанных смазочных масел, в частности к стадии очистки моторных масел от продуктов «старения» и механических загрязнений, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, на маслоочистительных и регенерационных установках в других отраслях производства, в том числе в сельскохозяйственном.
Известен способ очистки отработанных моторных масел (ММО), изготовленных на минеральной основе (патент РФ на изобретение №2163253, С10М 175/02, 1999), заключающийся в том, что к отработанному маслу добавляют в качестве коагулянта загрязнений масла мочевину (карбамид) в измельченном и растворенном виде. В синтетических моторных маслах мочевина (карбамид) не вызывает эффектов химических взаимодействий с загрязнениями, осадок не наблюдается, очистка масел неэффективна.
Наиболее близким из известных способов к заявленному по достигаемому эффекту является способ очистки отработанного синтетического масла на сложноэфирной основе (авторское свидетельство СССР №1177340, С10М 175/02, 1985), заключающийся в том, что масло нагревают до температуры 45-55°С и смешивают с 10-20%-ным (по массе) водным раствором гидроксида натрия (20-30% масс. на сырье), который химически взаимодействует с компонентами масла (в том числе и с загрязнениями), которые выпадают в осадок. Последующими стадиями очистки являются выделение масляного слоя, его водная промывка, сушка и фильтрование.
К недостаткам данного способа следует отнести следующее. Использование высококонцентрированного водного раствора гидроксида натрия в больших количествах требует длительных по времени стадий регенерации, таких как выделение масляного слоя, водная промывка масляного слоя, сушка и фильтрование масла. Кроме загрязнений и продуктов «старения» из масла удаляется и большая часть присадок, химически прореагировавших с гидроксидом натрия, что не всегда желательно для последующего использования масла.
Целью изобретения является упрощение способа очистки и повышение качества очищенного масла.
Поставленная цель достигается тем, что в синтетическое ММО добавляется 20%-ный водный раствор гидроксида натрия - 1% масс. на сырье, а также 10%-ный раствор канифоли в изопропиловом спирте - 3-5% масс. на сырье, смесь перемешивается, нагревается до выпаривания легких растворителей, находящихся в отработанном масле, например, тот же изопропиловый спирт, и внесенной воды - до температуры прекращения кипения, 105-110°С. При охлаждении смеси в ней происходят коагуляционные процессы укрупнения частиц «старения» и механических загрязнений масла до размеров более 10 мкм, что дает возможность удалить их центрифугированием. Полученное масло сохраняет в себе большую часть присадок и содержит минимальное количество продуктов «старения», механических примесей и воды.
Использование канифоли или водного раствора гидроксида натрия раздельно к коагуляции загрязнений отработанного синтетического моторного масла не приводит. Кратковременно снизить диспергирующее действие присадок может позволить предлагаемое в данном способе использование незначительной добавки раствора гидроксида натрия в комплексе с продуктами переработки смол хвойных деревьев, например, раствором канифоли в изопропиловом спирте, что приводит к активным коагуляционным процессам и осаждению загрязнений масла, результаты приведены в таблице, время отстоя 1 сутки. При перемешивании и нагреве полученной смеси образуются конгламераты загрязнений масла величиной ≥10 мкм, которые можно отделить центрифугированием.
Раствор канифоли в масле способен при нагреве реагировать с вносимой в масло щелочью
с образованием солей канифоли, которые в масле плохо растворимы, выпадают в осадок, дестабилизируя коллоидный раствор ММО, что приводит к коагуляции частиц загрязнений, они укрупняются и выпадают в осадок, масло очищается, становится прозрачным, коричневого цвета.
Сущность предлагаемого способа очистки поясняется чертежом, на котором представлена схема установки для очистки отработанных моторных масел (см. авторское свидетельство СССР №1753182, МПК F 16 N 39/04, 1990 г.).
Способ осуществляется следующим образом.
Отработанное синтетическое моторное масло нагревается в емкости 1 до температуры 50-60°С, кран 2 устанавливается в положение «перемешивание», включают насос 3 и перемешивают масло. В перемешиваемое масло вводят через дозатор 4 3-5% масс. от очищаемого масла 10% раствор канифоли в изопропиловом спирте и 1% масс. водного 20% раствора гидроксида натрия. Температуру перемешиваемой смеси поднимают до ~100°С, кипятят смесь до температуры 105-110°С, что свидетельствует об удалении из масла легких углеводородных фракций и воды. Переключают кран 2 в положение «очистка» и подают масло в центрифуги 5 для удаления скоагулировавших загрязнений. Продолжительность работы центрифуг 20-30 минут. После этого очищенное масло декантируют в емкость 6 для сбора чистого масла, переключив кран 2 в положение «слив».
В таблице представлены результаты очистки синтетического ММО различными коагулянтами.
Результаты очистки синтетического ММО различными коагулянтами загрязнений
Показатели
Исходное синтетич. ММО
Коагулянты очистки
30% р-р гидроксида натрия вводе
1% р-р гидроксида натрия вводе
5% р-р канифоли в изопропиловом спирте
Смесь растворов гидроксида натрия и канифоли
Вязкость кинематическая при 100°С, мм<sup>2</sup>/с
15,6
15,2
15,2
15,6
15,0
Температура вспышки в открытом тигле, °С
185
190
190
188
190
Щелочное число, мг КОН/г
2,4
7,3
3,0
2,3
2,4
Кислотное число, мг КОН/г
2,3
-
1,5
3,3
2,9
Содержание, %:
- механических примесей
1,0
0,05
1,0
1,0
<0,01
- воды
1,2
0,01
0,01
0,01
следы
Размер частиц загрязнений, мкм
<1
<5
<1
<1
5-20
Цвет масла, ед. ЦНТ
8, черный, непрозр.
8, черный, непрозр.
8, черный, непрозр.
8, черный, непрозр.
6, темно-коричн., прозрач.
Использование предложенного способа очистки отработанного синтетического моторного масла обеспечивает по сравнению с известным способом очистки следующие преимущества: упрощает способ очистки исключением стадии выделения масла из смеси, промывки масляного слоя и его сушки; снижает расход гидроксида натрия; повышает качество очищенного масла за счет «щадящего» воздействия на остаточную базу присадок, сохраняемых в процессе очистки масла от загрязнений.