Способ регенерации отработанного масла
Владельцы патента RU 2769605:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «ТГТУ») (RU)
Настоящее изобретение относится к способу регенерации отработанного моторного масла путем загрузки масла и сорбента в емкостный аппарат в соотношении от 12:1 до 8:1 масс. и перемешивания, например, при помощи якорной мешалки не менее 1 часа. Сорбент представляет собой цеолит NaX с нанесенным на его поверхность гидроксидом натрия. Соотношение гидроксида натрия к цеолиту NaX находится в пределах от 1:20 до 1:10 масс. Таким образом, гидроксид натрия, расходуясь, хорошо снижает кислотное число масла, нейтрализуя низкомолекулярные органические кислоты, а цеолит осушает и концентрирует на своей поверхности продукты окислительной полимеризации компонентов масла. Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение процедуры очистки при высокой ее степени. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.
Настоящее изобретение относится к способу регенерации отработанного масла путем его пропускания через слой сорбента со скоростью не более 1 м/ч. Также отработанное масло и сорбент могут быть загружены в емкостной аппарат в соотношении от 12:1 до 8:1 и перемешиваться, например, при помощи якорной мешалки не менее 1 часа. Сорбент представляет собой цеолит NaX с нанесенным на его поверхность несплошным слоем гидроксидом натрия. Соотношение гидроксида натрия к цеолиту NaX находится в пределах от 1:20 до 1:10. Таким образом, гидроксид натрия хорошо снижает кислотное число масла, нейтрализуя низкомолекулярные органические кислоты, а цеолит осушает и концентрирует на своей поверхности продукты окислительной полимеризации компонентов масла. Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение процедуры очистки при высокой степени очистки.
Известен способ регенерации отработанного масла путем смешения предварительно нагретого масла до 80-100°С с водным раствором карбамида и последующим отделением регенерированного масла, при этом смешение масла проводят с водным раствором, состоящим из 30-50 мас. % карбамида, 4-6 мас. % моноэтаноламина и 2-4 мас. % хлорида алюминия, взятого в количестве 0,5-1,0 об. % от объема отработанного масла . (RU №2600726).
Недостатком данного способа является применение регулирующего реактива сложного химического состава, а также большие энергозатраты на предварительный нагрев масла.
Известен способ регенерации отработанных синтетических моторных масел путем обработки аминоспиртом в смеси с алифатическим спиртом с последующим перемешиванием полученной смеси при нагревании, удалением осадка, при этом в качестве коагулянтов используют 2 об.% аминоспирта - моноэтаноламина и 2 об.% изопропилового спирта в расчете на исходное сырья, смесь нагревают до 130-150°C и удаляют осадок центрифугированием (RU № 2 556 221).
Недостатком способа является необходимость нагрева до высоких температур и применение дополнительной стации центрифугирования.
Известен способ очистки отработанного масла путем предварительного нагрева масла и последующего отделения загрязнений, при этом в масло добавляют смесь изопропилового спирта и карбамида в соотношении 1:1, взятом в количестве 1,0%, в расчете на сухой карбамид от массы очищаемого масла. (RU № 2554357).
Недостатками данного способа является применение карбамида, который ввиду того, что является слабым основанием, не эффективно нейтрализует низкомолекулярные органические кислоты.
Известен способ регенерации использованного смазочного масла, который содержит последовательные этапы: этап, на котором осуществляют добавление 5%-ного водного раствора карбоната натрия в использованное смазочное масло и их перемешивание при температуре 50-56°С; этап, на котором осуществляют охлаждение полученной смеси до комнатной температуры с последующим отделением водного слоя от органического слоя; этап, на котором осуществляют экстрагирование водой органического слоя; этап, на котором к органическому слою добавляют безводный сульфат натрия и осуществляют их перемешивание; этап, на котором получают отфильтрованный органический слой путем фильтрования полученной смеси через фильтр; этап, на котором осуществляют перегонку отфильтрованного органического слоя в вакууме. (RU №2736715).
Основным недостатком данного способа является сложность и большое количество стадий обработки отработанного масла.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ регенерации отработанных трансформаторных масел, в котором отработанное масло последовательно пропускают через три слоя, при этом в первом слое используют карбид кальция марок КМ или 2/25 или отсев карбида кальция, в котором осуществляют осушку и нейтрализацию кислых примесей. Во втором слое используют смесь кварцевого песка мелких фракций с размером частиц от 0,1 до 0,63 мм с глиноземом или мелкозернистым силикагелем марок МСКГ или АСКГ в массовом соотношении (1-10): 1, в котором осуществляют адсорбцию и фильтрацию. В третьем слое используют крупнозернистый силикагель марки КСКГ или его смесь с кварцевым песком крупной фракции с размером частиц от 1,6 до 7 мм, в котором одновременно с перколяцией осуществляют дегазацию с использованием вакуума, которая продолжается в тонком слое масла до сбора очищенного масла (RU №2433165).
Недостатками данного способа является сложность подготовки к работе и последующей регенерации/утилизации многослойного регенерирующего патрона и невозможность реализации данного метода в емкостном аппарате.
Технической задачей данного изобретения является упрощение процесса регенерации отработанного масла при высокой степени очистки за счет применения одностадийного процесса при комнатной температуре с использованием комплексного сорбента, представляющего собой цеолит NaX с нанесенным на его поверхность несплошным слоем гидроксидом натрия.
Технологическая задача решается способом пропускания отработанного моторного масла через слой сорбента со скоростью не более 1 м/ч или обработкой в емкостном аппарате при перемешивании масла и сорбента в соотношении от 12:1 до 8:1. В результате, несплошной слой гидроксида натрия нейтрализует низкомолекулярные органические кислоты, а цеолит осушает и концентрирует на своей поверхности продукты окислительной полимеризации компонентов отработанного масла.
Рассмотрим примеры реализации способа регенерации отработанного масла.
Пример 1
В коническую плоскодонную колбу объемом 500 мл загружали 150 г отработанного моторного масла и 15 г цеолита NaX с нанесенным на его поверхность 1 г гидроксида натрия. Для исходного масла измерялось начальное кислотное число 7,25 мг/г и начальное содержание воды 0,28 % мас. Колбу устанавливали на лабораторный встряхиватель. Масса обрабатывалась 60 минут. Далее содержимое колбы фильтровалось через полипропиленовую сетку, с номинальным размером квадратных отверстий 34 мкм. Конечное кислотное число 1,05 мг/г и конечное содержание воды 0,01 % мас.
Пример 2
В коническую плоскодонную колбу объемом 500 мл загружали 150 г отработанного моторного масла и 15 г цеолита NaX с нанесенным на его поверхность 0,5 г гидроксида натрия. Для исходного масла измерялось начальное кислотное число 7,25 мг/г и начальное содержание воды 0,28 % мас. Колбу устанавливали на лабораторный встряхиватель. Масса обрабатывалась 60 минут. Далее содержимое колбы фильтровалось через полипропиленовую сетку, с номинальным размером квадратных отверстий 34 мкм. Конечное кислотное число 2,14 мг/г и конечное содержание воды 0,02 % мас.
Пример 3
В коническую плоскодонную колбу объемом 500 мл загружали 150 г отработанного моторного масла и 15 г цеолита NaX с нанесенным на его поверхность 2 г гидроксида натрия. Для исходного масла измерялось начальное кислотное число 7,25 мг/г и начальное содержание воды 0,28 % мас. Колбу устанавливали на лабораторный встряхиватель. Масса обрабатывалась 60 минут. Далее содержимое колбы фильтровалось через полипропиленовую сетку, с номинальным размером квадратных отверстий 34 мкм. Конечное кислотное число 1,03 мг/г и конечное содержание воды 0,01 % мас.
Пример 4
В коническую плоскодонную колбу объемом 500 мл загружали 150 г отработанного моторного масла и 15 г цеолита NaX с нанесенным на его поверхность 1 г гидроксида натрия. Для исходного масла измерялось начальное кислотное число 7,25 мг/г и начальное содержание воды 0,28 % мас. Колбу устанавливали на лабораторный встряхиватель. Масса обрабатывалась 90 минут. Далее содержимое колбы фильтровалось через полипропиленовую сетку, с номинальным размером квадратных отверстий 34 мкм. Конечное кислотное число 1,04 мг/г и конечное содержание воды 0,01 % мас.
Пример 5
В коническую плоскодонную колбу объемом 500 мл загружали 150 г отработанного моторного масла и 15 г цеолита NaX с нанесенным на его поверхность 1 г гидроксида натрия. Для исходного масла измерялось начальное кислотное число 7,25 мг/г и начальное содержание воды 0,28 % мас. Колбу устанавливали на лабораторный встряхиватель. Масса обрабатывалась 40 минут. Далее содержимое колбы фильтровалось через полипропиленовое сетку, с номинальным размером квадратных отверстий 34 мкм. Конечное кислотное число 2,06 мг/г и конечное содержание воды 0,05 % мас.
1. Способ регенерации отработанного моторного масла путем его перемешивания вместе с адсорбентом в емкостном аппарате, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используется цеолит NaX, на поверхность которого нанесен гидроксид натрия, а время контактирования отработанного моторного масла с адсорбентом составляет не менее 1 часа.
2. Способ регенерации отработанного масла по п. 1, отличающийся тем, что соотношение отработанного масла и адсорбента находится в пределах от 12:1 до 8:1 масс.
3. Способ регенерации отработанного масла по п. 1, отличающийся тем, что соотношение гидроксида натрия к цеолиту NaX находится в пределах от 1:20 до 1:10 масс.
