Способ очистки использованных масел

 

Изобретение относится к области сбережения минерального сырья и экологии и может быть использовано в металлообрабатывающем производстве и машинной технике. Способ очистки использованных минеральных масел включает фильтрование через адсорбент (силикагель или смесь силикагеля и песка). При этом адсорбент дополнительно содержит 96-99% серную кислоту при весовом соотношении адсорбент: кислота 1:(0,25-0,5). Процесс ведут при температуре 100-200°С со скоростью, обеспечивающей время пребывания масла в зоне контакта с адсорбентом не менее 1 часа. Изобретение позволяет более полно очистить использованные минеральные масла от нежелательных примесей, а также снизить его вязкость. 1 табл.

Изобретение относится к области сбережения минерального сырья и экологии и может быть использовано в металлообрабатывающем производстве и машинной технике. Минеральные масла во время работы в машинах и аппаратах соприкасаются с металлом, подвергаются воздействию воздуха, температур, давлений и других факторов, насыщаются различными посторонними примесями. В результате этого в маслах накапливаются продукты химических превращений - асфальтосмолистые соединения, коллоидальные кокс и сажа, а также металлическая и минеральная пыль. Известно, что эти вещества парамагнитны и способствуют образованию крупных ассоциатов (коллоидных частиц), ухудшающих эксплуатационные свойства масел. Использованные минеральные масла характеризуются темным цветом, повышенными показателями вязкости, а также высокой концентрацией парамагнитных центров (ПМЦ). Из-за отсутствия технологических способов очистки использованные минеральные масла сжигают или сливают в отвалы, что создает проблемы экологии окружающей среды.

Существует способ очистки индустриальных масел концентрированной (96%-ной) серной кислотой в количестве 10 мас.% на сырье при интенсивном перемешивании с последующей обработкой водой. Перед очисткой масло очищают от механических примесей и обезвоживают (DD патент 294725). Недостатком способа является тот факт, что при обработке масла серной кислотой образуется устойчивая эмульсия в виде сплошной массы черного цвета, в которой с трудом происходит разделение фаз даже при длительном отстаивании.

По технической сущности к предлагаемому способу наиболее близок способ фильтрования использованных масел через смесь адсорбента и песка в интервале от 1:0,5 до 1:50 (RU патент 2153526). В качестве адсорбента может быть использован силикагель, уголь и др. По этому способу степень очистки масла анализировали методами электрофотоколориметрии и диэлькометрии, позволяющими оценить степень осветления, но не степень очистки масел. Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки масел.

Задача изобретения - повышение эффективности очистки использованных минеральных масел.

Технический результат достигается тем, что фильтрование осуществляют через силикагель или смесь силикагеля и песка, дополнительно содержащие 96-99% серную кислоту в соотношении адсорбент:серная кислота 1:(0,25-0,5) при температуре 100-200°С и продолжительности пребывания масла в зоне контакта с адсорбентом не менее 1 часа.

Отфильтрованные масла нейтрализуют гидроксидами щелочных металлов. Степень очистки масла контролируют методом ЭПР-спектроскопии (содержание ПМЦ), визуально определяют цвет (степень осветления), а на ротационном вискозиметре Реотест 2.1 определяют динамическую вязкость по ГОСТ 1920-81. Способ проверен на использованном индустриальном масле И-20 темно-коричневого цвета с содержанием ПМЦ 6·10 ²¹ спин/см³, вязкостью 39,0 мПа·с и на смазочном моторном масле (смесь отработанных автомобильных масел) темно-коричневого, почти черного цвета с содержанием ПМЦ 4,4·10¹⁹ спин/см³, вязкостью 49,3 мПа·с.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. К 40 г силикагеля марки АСК (фракции с дисперсностью частиц 160-250 мкм) добавляют 10 г серной кислоты (соотношение силикагель:серная кислота 1:0,25), затем встряхивают в закрытой колбе и выдерживают в течение одного часа, после чего приготовленную смесь переводят в стеклянную обогреваемую колонку. Вверх колонки подают 300 г использованного индустриального масла И-20 под избыточным давлением в соотношении масло:адсорбент 6:1. Процесс ведут при температуре 150°С со скоростью, обеспечивающей время контакта масла с адсорбентом не менее 1 часа. Отфильтрованное масло осушают (нейтрализуют) гидроокисью бария (кальция) и исследуют на степень очистки. Результаты представлены в таблице.

Пример 2. Все как в примере 1, только соотношение силикагель:серная кислота 1:0,5, процесс ведут при 100°С. Результаты представлены в таблице.

Примеры 3, 4. Все как в примере 1, только в качестве адсорбента используют смесь силикагеля и песка 1:1, а соотношение адсорбент:серная кислота 1:0,25 и 1:0,5 соответственно, процесс ведут при 200 и 150°С. Результаты представлены в таблице.

Примеры 5, 6. Аналогично примеру 1, только очищают смазочное моторное масло при соотношении силикагель:серная кислота 1:0,25, 1:0,5 при 200 и 150°С соответственно. Результаты представлены в таблице.

Примеры 7, 8. Аналогично примеру 1, только очищают смазочное моторное масло, а в качестве адсорбента используют смесь силикагеля и песка (1:1) при соотношении адсорбент:серная кислота 1:0,25 и 1:0,5 соответственно, процесс ведут при 200 и 150°С. Результаты представлены в таблице.

Пример 9 (по прототипу). 20 г силикагеля (марки АСК, фракции с дисперсностью частиц 160-250 мкм) и 20 г песка (дисперсность частиц 160-450 мкм) переводят в стеклянную колонку. Процесс ведут при комнатной температуре. В верх колонки подают 200 г использованного индустриального масла И-20, отфильтрованное масло исследуют на степень очистки. Результаты представлены в таблице.

Пример 10 (по прототипу). Все как в примере 9, только очищают смазочное моторное масло. Результаты представлены в таблице.

Как следует из результатов таблицы в отличие от прототипа предлагаемым способом достигается более полная очистка использованных минеральных масел.

Формула изобретения

Способ очистки использованных минеральных масел, включающий фильтрование через адсорбент (силикагель или смесь силикагеля и песка), отличающийся тем, что адсорбент дополнительно содержит 96-99%-ную серную кислоту при весовом соотношении адсорбент:кислота 1:(0,25-0,5), а процесс ведут при температуре 100-200°С со скоростью, обеспечивающей время пребывания масла в зоне контакта с адсорбентом не менее 1 ч.