Способ переработки отработанных нефтяных масел и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: в способе переработки отработанных нефтяных масел проводят фильтрацию под давлением подогретого масла через мембранные фильтры до его разделения на пермеат и концентрат , в пермеат добавляют присадки при перемешивании волновым генератором. В поток рециркулирующего концентрата вводят противокоррозионную присадку и перемешивают до получения противокоррозионного средства. Устройство для переработки содержит бак для отработанного масла с нагревателем, насос для подачи отработанного масла, блок мембранных фильтров, бак для пермеата, насос для рециркуляции пермеата, дозирующие устройства , волновой генератор и бак-отстойник для концентрата с успокоителем, датчиком плотности, гидромотором, мешалкой и гидравлическим насадком. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (я)5 С 10 M 175/

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

3 (21) 4860172/04 (22) 29.06.90 (46) 30.03.93. Бюл. ¹ 12 (71) Целинный филиал Государственного

Всесоюзного научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машино-тракторного парка (72) В.R.Òðèáóñ и А.Ж.Айнакулов (73) В.Я.Трибус и А,Ж.Айнакулов (56) Соломкин А,П. и др. Повторное использование отработавших масел. — Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1989, N 9, с. 42 — 44.

Detlves D., Avrillon R., М!п1sclauc С. et al.

Informatlons Chemic. 1978, Mars, № 1975, р, 127 — 131.

Нурманов Д.Ш, Очистка отработанных моторных масел мембранами. Информационный листок, Целиноградский ЦНТИ, 1989, ¹58, Химия и технология топлив и масел.

1989, ¹11,,с,,11 — 13.

Изобретение относится к области технического обслуживания, а именно переработки отработанных нефтяных масел в условиях потребителя с применением полупроницаемых мембран и повторного использования продуктов переработки.

Целью изобретения является снижение отходов процесса мембранной очистки отработанных нефтяных масел.

Поставленная цель достигается тем, что в способе мембранной очистки отработанных нефтяных масел, заключающемся в циркуляции под давлением подогретого

„„5U,Ä 1806179 АЗ (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАННЫХ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Сущность изобретения; в способе переработки отработанных нефтяных масел проводят фильтрацию под давлением подогретого масла через мембранные фильтры до его разделения на пермеат и концентрат, в пермеат добавляют присадки при перемешивании волновым генератором. В поток рециркулирующего концентрата вводят противокоррозионную присадку и перемешивают до получения противокоррозионного средства. Устройство для переработки содержит бак для отработанного масла с нагревателем, насос для подачи отработанного масла, блок мембранных фильтров, бак для пермеата, насос для рециркуляции пермеата, дозирующие устройства, волновой генератор и бак-отстойник для концентрата с успокоителем, датчиком плотности. гидромотором, мешалкой и гидравлическим насадкам. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. отработанного масла по трубчатым мембранным фильтрам, через стенки которых профильтровывается пермеат и собирается в отдельном баке, в устройстве, содержащем бак для отработанного масла, насос для подачи последнего в трубчатые мембранные фильтры и бак для сбора пермеата, согласно изобретению, непосредственно после разделения отработанного масла на пермеат и концентрат, рециркуляцией отработанного масла через мембранные фильтры и дополнительный бэк-отстойник для сбора концентрата, соединенный с баком

1806179

20

50 для отработанного масла гидравлическим насадком, расположенным в.верхней части баков, в дополнительную ветвь рециркуляции пермеэта установлено дозирующее устройство для введения присадок в заданной пропорции в движущийся поток горячего пермеата, постоянно перемешивается пер меат с присадками волновым генератором с заданной частотой колебаний до образования регенерироранного масла, например, моторного. А в дойолнительную ветвь рециркуляции концентрата встроено дозирующее устройство для введения присадок в рециркулирующий горячий поток концентрата, концентрат с присадками постоянно перемешивается мешалкой с приводом от гидромотора, встроенного в ветвь рециркуляции концентрата, до образования временного противокоррозиоииого средства.

После этого регенерированное масло и временное противокорроэионное средство фасуются для последующего использования и повторяется процесс очистки новой порции отработанного масла, Именно совмещение мембранной очистки отработанного масла и восстановления или придания необходимых служебнь1х свойств маслам введением функциональных присадок в одном совмещенном технологическом процессе дает сверхсуммарный положительный эффект — часть энергии, затраченной на ультрафильтрацию, использовать при введении пакета присадок(энергия нагрева) и. обеспечивает безотходность мембранного процесса разделения отработанных нефтяных масел, Кроме того, при обработке смеси пермеата с присадками

- волновым генератором с заданной частотой колебаний происходит более полное и качественное смешивание, с получением более устойчивой смеси присадок и пермеата, при этом сокращается время и энергия, затрачиваемые на смешивание, причем пакет присадок может быть составлен простым смешиванием необходимых присадок беэ добавления масляной основы и компонентов (как в промышленной технологии), обеспечивающих самораствореиие вводимых присадок в масла. В качестве волнового генератора используется известный генератор. При изготовлении временного противокоррозионного средства, помимо использования энергии нагрева при ультрафильтрации, имеет место повышение эффективности за счет использования в качестве основы этого средства не отработанного масла, а концентрата отработанного масла с большой концентрацией асфальто-смолистых веществ, обладающих высокими антикоррозионными свойствами, и с оставшимися в нем несработавшимися присадками, что дает возможность существенно снизить расход не только энергии, но и присадок для получения единицы объема временного противокоррозиоиного средства.

Пример осуществления способа. По предложенному способу предварительно разогретое до температуры 90 С отработанное масло под давлением 0,5 МПа попадает в блок мембранных фильтров, где разделяется на два потока — пермеат, поступающий в бак для сбора пермеата, и основной поток, поступающий через бак-отстойник обратно в бак для отработанного масла. Непосредственно после разделения отработанного масла иэ пермеат и концентрат включаются контуры рециркуляции пермеата и концентрата, где в горячий поток пермеата дозирующим устройством вводятся присадки и далее пермеат с присадками обрабатывается волновым генератором до получения регенерированного масла, например, моторного, а в горячий поток концентрата доэирующим устройством бака отстойника вводится противокорроэионная присадка и далее вязкий концентрат с присадкой смешивается мешалкой„приводимой so вращение гидромотором, включенным в контур рециркуляции концентрата, до образования временного противокорроэионного средства. После чего процесс очистки новой порции отработанного масла повторяется.

По предло>кенному способу с помощью предложенного устройства из отработанноr0 масла получаются конечные продукты— масло, не уступающее по качеству свежим товарным маслам (табл. 1), и временное противокоррозиониое средство с улучшенной защитной способностью (табл. 2), где за прототип принят известный способ приготовления временных противокоррозионных средств тщательным смешиванием разогретого отработанного моторного масла с пятью процентами присадки АКОР-1, причем при традиционной очистке используется лишь. около 707 отработанного масла, э по предложенному техническому решение до 100 .

Для осуществления этого способа предлагается устройство, На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема устройства.

Устройство для очистки обработанных нефтяных масел содержит бак 1 для отработанного масла, соединенный трубопроводом через трехходовой вентиль 2 с всасывающей полостью насоса 3, нагнетательнэя полость которого соединена с перапускным клапаном 4 и через трехходовой

1806179 вентиль 5 с группой блоков трубчатых мембранных фильтров 6 в оболочке, и далее через дроссель 7 с баком 8 для сбора концентрата, в котором установлен успокоитель 9; датчик плотности 10, и соединенный с баком 1 через гидравлический насадок 11.

Нагнетательная полость насоса 3 также соединена через трехходовой вентиль 5 и через доэирующее устройство 12 с бачками

13 и 14, с гидромотором 15, вращающим мешалку 16, расположенную в баке 8. Оболочка трубчатых мембранных фильтров 6 соединена с баком 17 для сбора пермеата, соединенным с всасывающей полостью насоса 18 рециркуляции пермеата, Нагнетательная. полость насоса 18 соединена через трехходовой вентиль 19 с одной стороны, с баком 17 через дозирующее устройство 20 с бачком 21, с другой стороны со сливным рукавом 22. Для слива концентрата в бак 8 вмонтирован вентиль 23, а отработанного масла в бак 1 — вентиль 24.

В баке 1 установлен электронагреватель 25 и поплавковый клапан 26, соединенный через вентиль 27 с резервуаром для отработанного масла. В баке 17 установлено реле уровня 28, подающее сигнал определенной величины, в зависимости от обьема пермеата в баке, на дозирующее устройство 20 для выдачи соответствующей порции присадок, а также на ветви нагнетания насоса 18 за доэирующим устройством

20 предусмотрена установка волнового генератора 28.

Установка работает следующим образом. Из бака 1 отработанное масло, разогретое электронагревателем 25, через вентиль 2 подается насосом 3 через вентиль

5 в группу блоков трубчатых мембран 6, где пермеат просачивается через мембраны и стекает в бак 17, а основной поток попадает в бак 9 через дроссель 7, где по наполнении бака 8 тяжелые примеси оседают, а освобожденная от них масляная основа с более легкими примесями попадает в бак 1 через гидравлический насадок 11, располо>кенн ый в верхней части баков. В баке 8 размещен успокоитель 9 для снижения турбулентности потока, а над успокоителем 9 на уровне гидравлического насадка 11 смонтирован датчик плотности, настроенный на плотность концентрата. По наполнении бака 8 концентратом датчик плотности подает сигнал на переключение вентилей 2 и.5, соединяющих насос 3 с баком 8, на включение насоса 18 и выдачу дозирующими устройствами 12 и

20 порций соответствующих присадок из бачков 13, 14 и 21, При этом концентрат из бака 8 через вентиль 2 насосом 3 подается через вентиль 5 к доэирующему устройству

12 и, постепенно вымывая порции присадок, поступает к гидрьмотору 1.5, приводящему во вращение мешалку 16 и далее в бак

8. Одновременно из бака 17 пермеат насо5 сом 18 подается через вентиль 19 к дозирующему устройству 20 и, постепенно вымывая присадку (пакет присадок или блок масел), поступает в бак 17 через волновой генератор 29. По окончании смешивания пе10 реключается вентиль 19 и регенерированное масло подается через рукав 22 в фасовочные емкости, а временный консервационный материал расфасовывается через вентиль 23.

15 В бак 1 отработанное масло по мере необходимости доливается из дополнительного резервуара через вентиль 27 и поплавковый клапан 26.

Соотношение объемов баков 8 и 17 вы20 бирается, например, в пройорции 1:4 исходя из первоначальной минимальной загрязненности 20 концентрата, Использование предлагаемого способа мембранной очистки отработанных нефтяных масел

25 и конструкции устройства позволяет обеспечить по сравнению с существующим беэотходность процесса, т.е, отработанное масло полностью идет на получение используемых продуктов — регенерированного

30 масла и временного противокоррозионного средства. При этом повышается эффективность использования продуктов очистки за счет улучшения их служебных свойств и резко снижаются затраты на приобретение и

35 транспортировку консервационных материалов. Одновременно стимулируется рациональное использование отработанных масел, т,е. снижение их выброса и, как следствие, предотвращение загрязнений окру40 жающей среды, Формула изобретения

1. Способ переработки отработанных нефтяных масел путем фильтрации поддав45 лением подогретого масла через мембранные фильтры до его разделения на пермеат и концентрат с рециркуляцией потока концентрата и путем. добавления присадок в пермеат, отличающийся тем, что, с

50 целью снижения отходов, пермеат с присадками перемешивают волновым генератором в поток рециркулирующего концентрата вводят противокоррозионную присадку и перемешиваютдо получения противокорро55 зионного средства.

2. Устройство для переработки отработанных нефтяных масел, содержащее бак для отработанного масла с нагревателем, насос для подачи отработанного масла, бак мембранных фильтров, бак для перме1806179

Таблица 1

Результаты физико-химического анализа масел

Щелочное число, мг

КОН/r

Содержание механических примесей.

Температура вспышки, ОС

Плотность, кг/м

Содержание воды, см /100 мл

Кинематическая вязкость, мм /с

Проба

172

905

7,38

0,06

1,67 отс, 900

0,17

7,07

0,010

904

203

S,53

0,015

5,84 отс.

7,67

5,71

0,27 следы

200

905

8+0,5

8 «0,5

0,015

0,015 следы следы

Таблица 2

Результаты испытаний защитной способности временных противокоррозионных средств (no ГОСТ 9,054-75) Состояние масла

Показатели защитной способности масел за 480 часов испытаний

Наименование противокоррозионного средства ° потери металла, r/è скорость проникновению корозии, мкм площадь поражения, Масло моторное группы

Вг

Масло моторное группы

Гг

Отработанное масло г ппы Гг

66,4

8,6 свежее свежее от абот. 480 ч.

30.0

3,8

11,0

46,5

6,0

30,0 ата, трубопроводы и вентили, о т л и ч э ющ е е с я тем, что, с .целью обеспечения возможности придания продуктам разделения заданных потребительских свойств, устройство снабжено насосом для рециркуляции 5 пермеата, дозирующими устройствами, волновым генератором и баком-отстойником для концентрата с успокоителем, датчиком плотности, гидромотором, мешалкой и гидравлическим насадком, при этом патрубок 10 вывода задержайного потока из блока мембранных фильтров через дроссель соединен с баком-отстойником, насос для рециркуляции . пермеэта всасывающим патрубком соединен с баком для пермеата, а нагнетательным пат- 15 рубком посредством трехходового вентиля, Отработанное масло

М вЂ” 8Гг

Очищенное по прототипу (чистый пермеат) . Очищенное по предлагаемому решению, Свежее М вЂ” 8Гг из заправочных емкостей

Норма по ГОСТ 8581—

78:

-M-8Вг — M-8Гг параллельно соединен с трубопроводом слива пермеата и через первое дозирующее устройство с волновым генератором, погруженным в бак для пермеэта, насос для подачи отработанного масла всасывающим патрубком посредством трехходового вентиля параллельно соединен с баком для отработанного масла и баком-отстойником, и нагнетательным патрубком, посредством трехходового вентиля, параллельно соединен с входным патрубком блока мембранных фильтров и через второе дозирующее устройство, гидромотор и мешалку с бакомотстойником, причем последний соединен посредством гидравлического насадка с баком для отработанного масла.

1806179

Продолжение табл, 2

Показатели защитной способности масел за 480 часов испытаний

Наименование противокоррозионного средства

Состояние масла площадь поражения, потери металла, г/м

38,8

5.0

25,0

3,1

13,5

10,6

Контрольные образцы

83,0

60,0

Составитель А. Айнакулов

Техред M,Mîðãeíòàë Корректор А. Обручар

Редактор

Заказ 965 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Приготовленное по прототипу

Приготовленное по предлагаемому решению отраб, с добавкой Б присадки АКОР-1

Концентрат отработанного с добавкой 2 ф присадки

Пленка масла отсутствует скорость проникновения корозии,мкм