Способ очистки моторного масла

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для обезвоживания моторных масел, в том числе на водном транспорте, автомобильной и авиационной промышленности. Для очистки от воды и механических примесей моторное масло, нагретое до температуры 65 - 70^oC, обрабатывают на центробежном сепараторе при атмосферном давлении, затем нагревают до температуры 90 - 100^oC с последующим охлаждением масла до 65 - 70^oC. На завершающей стадии обработки масло подвергают многократному центрифугированию под вакуумом. Способ позволяет получить прозрачное масло, массовое содержание воды в котором не превышает 0,03%.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам очистки обводненных моторных масел, содержащих присадки, и может быть использовано для очистки других масел.

Обводненные моторные масла с присадками представляют собой устойчивые водомасляные эмульсии, содержащие как свободную, так и связанную воду. Наличие в маслах 5-8% присадок и воды способствуют образованию коллоидных структур, гидратации присадок, образованию мицелл, состоящих из воды, присадок и масла. Очистка таких эмульсий методом отстаивания воды при нагреве (SU 1260387) невозможна, так как связанная вода таким способом не удаляется.

Известны способы очистки устойчивых водомасляных эмульсий путем химического удаления воды с помощью деэмульгаторов (DD 229136), разбавителей (SU 1397437, US 4477337), смеси углеводородного растворителя с деэмульгатором (US 4539100). Недостатком рассмотренных способов для моторных масел является введение в их состав масла химических соединений, которые изменяют эксплуатационные характеристики масел.

Известны термические способы удаления воды из нефтепродуктов, предусматривающие нагрев смеси до температуры выше начала перегонки (US 4789461) или мгновенное испарение воды при температуре 121-232^oС (US 5259945). Однако термическое воздействие также неблагоприятно для моторных масел, вследствие окисления масел и ухудшения их свойств.

В изобретении (SU 1353802) очистка нефтепродуктов осуществляется в сильных электрических полях. Проведенные эксперименты на обводненном моторном масле М-8В показали, что в сильных электрических полях разделение эмульсии на масло и воду не происходит.

Аналогами изобретения являются способы, предусматривающие механическое воздействие на водоэмульсионные системы, к которым относятся способы очистки с использованием центрифугирования (JP 4-48838,92).

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ (DE 4205885), который выбран в качестве прототипа. Согласно описанию некондиционное масло нагревают в нагревательном контуре до температуры 105-135^oС, затем газы и водяные пары отбирают из верхнего участка колонны, нагретое некондиционное масло охлаждают и разделяют в двухфазном аппарате декантирования на центрифугированную чистую масляную фазу и фазу твердых веществ. При этом большую часть центрифугированной масляной фазы подают через шлюзовой в нагревательный контур, меньшую часть центрифугированной масляной фазы отбирают со стадии разделения.

Недостаток данного способа применительно к моторным маслам следующий. Масло нагревают до 135^oС, что приводит к его интенсивному окислению. Вследствие этого ухудшаются его эксплуатационные характеристики: увеличивается вязкость масла, его коррозийность, уменьшается щелочное число, изменяется его цвет.

Задачей изобретения является разработка способа глубокого обезвоживания обводненного моторного масла с присадками без изменения эксплуатационных характеристик масла и сохранения показателей масла в норме. Поставленная цель достигается путем обработки обводненного моторного масла с присадками на центробежном сепараторе. Обводненное масло с присадками нагревают до 65-70^oС, затем центрифугируют при атмосферном давлении для удаления свободной воды. В процессе такой обработки за счет различных плотностей происходит разделение жидких сред - воды и масла, а также механических примесей из масла. Одновременно под воздействием центробежного поля и температуры в эмульсионной системе происходит разрушение надмолекулярной структуры с освобождением связанной воды. Для завершения процесса разрушения структур, состоящих из воды, присадок и масла, и освобождения связанной воды, масло, прошедшее обработку на центробежном сепараторе при атмосферном давлении, нагревают до 90-100^oС и затем нагрев выключают. При этом температура масла за счет теплопотерь в окружающую среду уменьшают до 65-70^oС.

Охлажденное до 65-70^oС масло снова подвергают обработке на центробежном сепараторе, но уже не при атмосферном давлении, а под вакуумом, в работу включают вакуум-насос, создающий разрежение в центробежном сепараторе. Освобождаемая из масла вода под действием разрежения испаряется и удаляется через вакуум-насос. Последнюю операцию по обработке масла на центробежном сепараторе под вакуумом повторяют до тех пор, пока содержание воды в масле не станет удовлетворять требованиям на масло.

Описанным способом было обезвожено более 10 т моторного масла М8В. Исходное содержание воды в масле по методу Дина-Старка составляло 0,28%. Масло было непрозрачное, светло-коричневого цвета. После нагрева масла до 70^oС и обработки его на центробежном сепараторе при атмосферном давлении из него выделено 50 л воды, что составляет 0,5% от исходного обводненного масла. Масло оставалось мутным, а содержание воды в нем по методу Дина-Старка составило 0,32%. Внешний вид масла и увеличение содержания воды по сравнению с исходным значением свидетельствуют об освобождении связанной воды, которая в связанном состоянии не могла быть определена методом Дина-Старка. Масло собирали в резервуар, нагревали до 95^oС, затем при выключенном нагреве масло охлаждалось до 70^oС. После этого масло снова обрабатывали на центробежном тарельчатом сепараторе под вакуумом, т.е. оно подвергалось и сушке под вакуумом, и центрифугированию. Масло после такой обработки методом разрежения и центрифугирования стало прозрачным, приобрело цвет, характерный для масла М8В, а массовое содержание воды в различных пробах не превышало 0,03%.

Предлагаемый способ может быть применен в различных областях народного хозяйства, в том числе в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях, автомобильной, авиационной промышленности, водном транспорте.

Формула изобретения

Способ очистки моторного масла от воды и механических примесей путем нагревания с последующим центрифугированием, отличающийся тем, что масло, нагретое до температуры 65 - 70^oС, центрифугируют однократным пропусканием его через центробежный сепаратор при атмосферном давлении, потом собранное в резервуаре масло нагревают до температуры 90 - 100^oС и затем охлажденное до 65 - 70^oС масло многократно центрифугируют на центробежном сепараторе под вакуумом до достижения заданного содержания воды в масле.