Способ регенерации отработанных минеральных масел, не содержащих присадок

Авторы патента:

C10M175/02 - на основе минеральных масел

C10G21/06 - отличающаяся используемым растворителем

Владельцы патента RU 2775171:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Астраханский государственный технический университет, ФГБОУ ВО «АГТУ» (RU)

Изобретение относится к способам регенерации минеральных масел. Описан способ регенерации отработанных минеральных масел, не содержащих присадок, путем селективной очистки N–метилпирролидоном при температуре не выше 90°С, отстаивания до появления границы раздела фаз, отделения экстрактного раствора от раствора очищенного масла с последующей регенерацией N-метилпирролидона из экстрактного раствора методом перегонки, причем, регенерацию N–метилпирролидоном из раствора очищенного масла осуществляют путем отмывки, включающей разбавление раствора очищенного масла водой в количестве 100-110 масс. % по отношению к раствору очищенного масла, перемешивание в течение 5 мин, отстаивание в течение 20 мин, отделение очищенного масла от водного раствора N–метилпирролидона, осушку очищенного минерального масла путем выпаривания воды при температуре не выше 90°С в вакууме, обезвоживание N–метилпирролидона путем выпаривания воды для повторного использования в процессе селективной очистки. Технический результат - улучшение качества очищенного масла. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для регенерации отработанных минеральных масел, не содержащих присадок.

Известен способ регенерации отработанных минеральных масел, включающий селективную очистку N-метилпирролидоном (N - МП) при температуре 65÷90°С и соотношении отработанное масло: растворитель 100:70-100:150 масс. % (см. ст. Пыхалова, Н.В., Макарова, Д.А., Тлеугалиев, Д.Р., Султанов, Т.Х. Способ восстановления свойств отработанных масел. Всероссийская междисциплинарная научная конференция «Наука и практика - 2020» (Астрахань, 19-30 октября 2020 года) материалы. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2020. - Режим доступа: 1 СД диск - № гос. регистрации 0322100459). Улучшение показателей качества очищенного масла по сравнению с отработанным происходит за счет избирательного извлечения полярным растворителем - N - МП нежелательных компонентов (смол, полициклических углеводородов, кислых продуктов), представляющих собой, как правило, либо полярные, либо способные к поляризации вещества. Однако, в представленной статье не описан способ регенерации растворителя из раствора очищенного масла, который существенно влияет на его свойства. В частности, длительный перегрев раствора очищенного масла в N-метилпирролидоне в процессе регенерации при температуре, превышающей 90°С, вызывает ухудшение цвета масла.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ регенерации отработанных минеральных масел путем их селективной очистки с применением N-метилпирролидона (см. ст. Пыхалова Н.В., Тлеугалиев Д.А. Способ регенерации отработанного минерального масла. Всероссийская научная конференция профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета (62ППС), Астрахань: Изд-во АГТУ, 2018. - Режим доступа: 1 CD - диск.- № гос. регистрации 0321803357). В статье описан способ регенерации отработанного моторного масла с применением селективной очистки N - МП. При этом регенерация растворителя из раствора очищенного масла и экстрактного раствора осуществлялась методом перегонки при температуре 130-132°С в токе азота в вакууме. Этим методом удалось получить очищенное масло с цветом 4 ед. по шкале ЦНТ. Получение масел с лучшими показателями цвета, определенными на колориметре ЦНТ, этим способом затруднено, так как при длительном перегреве при температуре выше 90°С происходит осмоление масла и, как следствие, его потемнение. Предлагаемый способ позволяет решить эту проблему.

Технический результат - улучшение качества очищенного масла.

Он достигается тем, что в известном способе, включающем селективную очистку N-метилпирролидоном отработанного минерального масла, не содержащего присадок, при температуре не выше 90°С, отстаивание до появления границы раздела фаз, отделение экстрактного раствора от раствора очищенного масла с последующей регенерацией N-метилпирролидона из экстрактного раствора методом перегонки, регенерацию N-метилпирролидона из раствора очищенного масла осуществляют путем отмывки, включающей разбавление раствора очищенного масла водой в количестве 100-110 масс. % по отношению к раствору очищенного масла, перемешивание в течение 5 минут, отстаивание в течение 20 минут, отделение очищенного масла от водного раствора N - метилпирролидона, осушку очищенного масла путем выпаривания воды при температуре не выше 90°С в вакууме, обезвоживание N - метилпирролидона путем выпаривания воды для повторного использования в процессе селективной очистки.

Способ осуществляют следующим образом: отработанное минеральное масло, не содержащее присадок, смешивают с N-метилпирролидоном в соотношении отработанное масло: растворитель 100:80-100:115 масс. %, нагревают до температуры не выше 90°С, выдерживают при этой температуре в течение 20 минут, перемешивают 5 минут, отстаивают в течение 20 минут - 24 часов в зависимости от типа масла и его загрязненности и после появления границы раздела фаз разделяют на раствор очищенного масла и экстрактный раствор, затем раствор очищенного масла разбавляют водой, взятой в количестве 100-110 масс. % от раствора очищенного масла для отмывки N - метилпирролидона, перемешивают в течение 5 минут, отстаивают в течение 20 минут, отделяют очищенное масло от водного раствора N-метилпирролидона, очищенное масло осушают при температуре не выше 90°С в вакууме и откачивают для хранения и последующего использования по назначению, а из водного раствора N-метилпирролидона выпаривают воду, безводный N-метилпирролидон, полученный из растворов очищенного масла и экстрактного раствора, после охлаждения применяют для повторного использования, а экстракт, освобожденный от N-метилпирролидона, откачивают для хранения.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

В лабораторных условиях исходное отработанное минеральное турбинное масло ТП-22 помещали в количестве 234,86г в экстрактор, представляющий собой воронку объемом 500 мл с рубашкой для подачи нагревательной воды с заданной температурой от термостата, оборудованную мешалкой, и к нему добавляли 185,96 г N-метилпирролидона, то есть в соотношении 100:80 масс. %. Смесь растворителя и отработанного минерального турбинного масла ТП-22 нагревали до 90°С и выдерживали при этой температуре в течение 20 минут, затем перемешивали в течение 5 минут. После отстаивания в течение 24 часов при комнатной температуре и появления границы раздела фаз разделяли экстрактный раствор и раствор очищенного масла. Получали 230,78 г раствора очищенного масла в N-метилпирролидоне. Из раствора очищенного масла отделяли N-метилпирролидон методом отмывки в делительной воронке. Для этого к раствору очищенного масла в N-метилпирролидоне, помещенному в делительную воронку, добавляли 253,14 г воды комнатной температуры, то есть в количестве 110 масс. % по отношению к раствору очищенного масла, перемешивали в течение 5 минут, отстаивали в течение 20 минут. Сливали раствор N-метилпирролидона в воде в отдельную емкость. Количество N-метилпирролидона составляло 253,63 г. Содержание воды в очищенном масле составляло 0,03% мас. Воду отделяли путем ее выпаривания из очищенного масла при температуре 90°С в вакууме при остаточном давлении 0,92 кПа. Выход очищенного минерального турбинного масла составлял 223,39 г, то есть 95,12 масс. % от исходного отработанного минерального турбинного масла. Из экстрактного раствора при температуре не выше 132°С в вакууме при остаточном давлении 0,92 кПа осуществляли отгонку 177,65 г N-метилпирролидона. Полученный N-метилпирролидон был пригоден для повторного использования. Отходом в этом процессе являлся экстракт, состоявший из нежелательных компонентов отработанного минерального турбинного масла, количество которого составляло 2,97 масс. % от исходного отработанного минерального турбинного масла.

Пример 2

Исходное отработанное минеральное турбинное масло ТП-22 помещали в количестве 182,58 г в экстрактор, представляющий собой воронку объемом 500 мл с рубашкой для подачи нагревательной воды с заданной температурой от термостата, оборудованную мешалкой, и к нему добавляли 144,72 г N-метилпирролидона, то есть в соотношении 100:80 масс. %. Смесь растворителя и отработанного минерального турбинного масла ТП-22 нагревали до 80°С и выдерживали при этой температуре в течение 20 минут, затем перемешивали в течение 5 минут. После отстаивания в течение 20 мин. и появления границы раздела фаз разделяли экстрактный раствор и раствор очищенного масла, сливая экстрактный раствор с низа экстрактора. Получали 211,54 г раствора очищенного масла в N - метилпирролидоне. Из раствора очищенного масла отделяли N-метилпирролидон методом отмывки в делительной воронке. Для этого к раствору очищенного масла в N-метилпирролидоне, помещенному в делительную воронку, добавляли 212,01 г воды комнатной температуры, то есть в количестве 100 масс. % по отношению к раствору очищенного масла, перемешивали в течение 5 минут, отстаивали в течение 20 минут. Сливали раствор N-метилпирролидона в воде в отдельную емкость. Количество N-метилпирролидона составляло 249,57 г. Выход очищенного масла составлял 168,23 г, то есть 79,53 масс. % от исходного отработанного минерального турбинного масла. Содержание в нем воды составляло 0,03 масс. %. Воду отделяли путем ее выпаривания из очищенного масла при температуре 85°С в вакууме при остаточном давлении 0,92 кПа. Из экстрактного раствора при температуре не выше 132°С в вакууме при остаточном давлении 0,92 кПа отгоняли 100,05 г N-метилпирролидона. Полученный N-метилпирролидон был пригоден для повторного использования. Отходом в этом процессе являлся экстракт, состоявший из нежелательных компонентов отработанного минерального турбинного масла, количество которого составляло 6,37 масс. % от исходного отработанного минерального турбинного масла.

Пример 3

Исходное отработанное минеральное турбинное масло ТП-22 помещали в количестве 185,62 г в экстрактор, представляющий собой воронку объемом 500 мл с рубашкой для подачи нагревательной воды с заданной температурой от термостата, оборудованную мешалкой, и к нему добавляли 214 г N-метилпирролидона, то есть в соотношении 100:115 масс. %. Смесь растворителя и отработанного минерального турбинного масла ТП-22 нагревали до 90°С и выдерживали при этой температуре в течение 20 минут, затем перемешивали 5 минут. После отстаивания в течение 20 часов и появления границы раздела фаз разделяли экстрактный раствор и раствор очищенного масла, сливая экстрактный раствор с низа экстрактора. Получали 182,93 г раствора очищенного масла в N -метилпирролидоне. Из раствора очищенного масла отделяли N-метилпирролидон методом отмывки в делительной воронке. Для этого к раствору очищенного масла в N-метилпирролидоне, помещенному в делительную воронку, добавляли 183,42 г воды комнатной температуры, перемешивали в течение 5 минут, отстаивали раствор в течение 20 минут. Сливали раствор N-метилпирролидона в воде в отдельную емкость. Его количество составляло 223,46 г. Выход очищенного масла составлял 176,59 г, то есть 96,53 масс. % от исходного отработанного минерального турбинного масла. Содержание в нем воды составляло 0,03 масс %. Воду отделяли путем ее выпаривания из очищенного масла при температуре 90°С в вакууме при остаточном давлении 0,92 кПа. Из экстрактного раствора при температуре не выше 132°С в вакууме при остаточном давлении 0,92 кПа осуществляли отгонку 204,93 г N-метилпирролидона. Полученный N-метилпирролидон был пригоден для повторного использования. Отходом в этом процессе являлся экстракт, состоявший из нежелательных компонентов отработанного минерального турбинного масла, количество которого составляло 3,47 масс. % от исходного отработанного минерального турбинного масла.

Качественные показатели образцов очищенного масла представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что предлагаемый способ позволяет существенно улучшить основные показатели качества регенерированного масла. Во всех случаях наблюдается улучшение цвета, кислотного числа, индекса вязкости, температур вспышки и застывания очищенного масла. Плотность образцов очищенного масла соответствует существующим требованиям. Очищенное масло, полученное предлагаемым способом, можно рекомендовать в качестве компонента при производстве товарного минерального турбинного масла ТП-22.

Положительный эффект: предлагаемый способ позволяет за счет улучшения качества отработанных масел увеличить ресурс товарных масел, уменьшив количество отработанных масел, сбрасываемых на полигоны для захоронения. Преимуществом метода селективной очистки, выбранного в данном способе, является возможность осуществления процесса в режиме замкнутого цикла.

Источники информации

1. Статья:

Пыхалова, Н.В., Макарова, Д.А., Тлеугалиев, Д.Р., Султанов, Т.Х. Способ восстановления свойств отработанных масел. Всероссийская междисциплинарная научная конференция «Наука и практика - 2020» (Астрахань, 19-30 октября 2020 года) материалы.- Астрахань: Изд-во АГТУ, 2020.- Режим доступа: 1 СД диск - № гос. регистрации 0322100459.

2. Статья:

Пыхалова, Н.В., Тлеугалиев, Д.А. Способ регенерации отработанного минерального масла. Всероссийская научная конференция профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета (62ППС), Астрахань: Изд-во АГТУ, 2018. - Режим доступа: 1 CD - диск - № гос. регистрации 0321803357 (прототип).

Способ регенерации отработанных минеральных масел, не содержащих присадок, путем селективной очистки N–метилпирролидоном при температуре не выше 90°С, отстаивания до появления границы раздела фаз, отделения экстрактного раствора от раствора очищенного масла с последующей регенерацией N-метилпирролидона из экстрактного раствора методом перегонки, отличающийся тем, что регенерацию N–метилпирролидоном из раствора очищенного масла осуществляют путем отмывки, включающей разбавление раствора очищенного масла водой в количестве 100-110 масс. % по отношению к раствору очищенного масла, перемешивание в течение 5 мин, отстаивание в течение 20 мин, отделение очищенного масла от водного раствора N–метилпирролидона, осушку очищенного минерального масла путем выпаривания воды при температуре не выше 90°С в вакууме, обезвоживание N–метилпирролидона путем выпаривания воды для повторного использования в процессе селективной очистки.

Изобретение относится к очистке нефтяных масел. Предложен способ очистки отработанных моторных минеральных масел, заключающийся в том, что очищаемое масло нагревают до 80°С, вносят добавку, приготовленную из 2 об.

Восстановление использованных высоковязких смазочных материалов полиэфиром // 2770728

Изобретение относится к способам обработки использованного углеводородного смазочного материала с маркой вязкости ISO 46 или выше и не содержит диалкилтиофосфата цинка и других координационных соединений цинка. Углеводородный смазочный материал содержит углеводородное масло группы II или углеводородное масло группы III, одну или более присадок к смазочному материалу, и (а) содержит осадок и/или нагар; (б) характеризуется изменением количества атомарного кислорода по меньшей мере на около 0,3 процента массового по сравнению с массой атомарного кислорода в первоначальном составе углеводородного смазочного материала; и/или (в) характеризуется увеличением ΔЕ по меньшей мере на около 25 при калориметрическом исследовании осадка на мембранном фильтре по сравнению с первоначальным составом углеводородного смазочного материала.

Способ регенерации отработанного масла // 2769605

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.

Способ регенерации отработанного триарилфосфатного огнестойкого турбинного масла // 2750729

Изобретение относится к процессам регенерации отработанных триарилфосфатных огнестойких турбинных масел. Способ регенерации заключается в том, что в отработанное бутилированное или ксиленольное огнестойкое турбинное масло в количестве 0,4-0,8 масс.

Установка для регенерации отработавших смазочных масел // 2745628

Изобретение относится к области регенерации отработавших смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС). Установка для регенерации отработавших смазочных масел содержит атмосферный резервуар, выход которого соединен с входом трубопровода, на линии которого установлен насос и выход которого соединен с входами как минимум двух трубопроводов, на линии каждого из которых установлен адсорбер и два перекрывающих устройства до и после него, выходы которых соединены с помощью трубопровода с входом атмосферного резервуара.

Способ регенерации использованного смазочного масла // 2736715

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС) и атомных электростанциях (АЭС). Способ регенерации использованного смазочного масла содержит последовательные этапы: этап, на котором осуществляют добавление 5%-ного водного раствора Na2CO3 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 Na2SO4 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.

Способ регенерации огнестойких синтетических турбинных масел на основе сложных эфиров фосфорной кислоты // 2735224

Изобретение относится к тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей промышленности, более конкретно к регенерации жидкостей на основе сложных эфиров фосфорной кислоты, а именно к регенерации отработанных синтетических масел. Описан способ регенерации жидкостей на основе сложных эфиров фосфорной кислоты, в том числе масло огнестойкое синтетическое турбинное, путем обработки жидкостей адсорбирующим материалом, в качестве адсорбирующего материала используют иониты, затем осуществляют термовакуумную сушку и механическую фильтрацию, в качестве ионитов используют отработанные ионообменные смолы водоподготовки, а именно сильноосновный анионит типа АВ-17-8 или сильнокислотный катионит типа КУ-2-8.

Способ регенерации использованных смазочных масел с высокими рабочими параметрами // 2713904

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС). Способ регенерации использованных смазочных масел содержит следующие последовательные этапы: этап, на котором производят подогрев регенерируемого смазочного масла до 60-80°С; этап, на котором производят механическую фильтрацию регенерируемого смазочного масла; этап, на котором производят адсорбционную очистку регенерируемого смазочного масла путем его взаимодействия с ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием влаги 25-50% с одновременным подогревом до 60-80°С; этап, на котором производят дегидратацию регенерируемого смазочного масла с одновременным подогревом до 60-80°С; этап, на котором производят фильтрацию регенерируемого смазочного масла в центробежном фильтре.

Способ очистки жидких смазочных материалов и устройство для его реализации // 2712439

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики, нефтегазодобывающей промышленности, к способам очистки жидких смазочных материалов. Способ очистки жидкого смазочного материала, включающий этап очистки жидкого смазочного материала от примесей ионов, включающий как минимум две стадии адсорбционной очистки, на каждой из которых осуществляется обработка жидкого смазочного материала при температуре 40-80°С гранулами ионообменных смол со средним диаметром 0,5-0,7 мм и максимальным отклонением от среднего значения диаметра не более 0,05 мм, этап разделения жидкого смазочного материала и гранул ионообменных смол.

Установка для регенерации использованных смазочных масел с высокими рабочими параметрами // 2712025

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС). Установка для регенерации использованных смазочных масел содержит атмосферный резервуар, выход которого соединен с помощью трубопровода, на котором установлен насос и механический фильтр, с входами как минимум двух параллельных трубопроводов, на каждом из которых установлен адсорбер и два перекрывающих устройства до и после него.

Способы исследования стабилизаторов асфальтенов // 2730510

Изобретение относится к способу исследования эффективности потенциального стабилизатора асфальтенов, причем вышеупомянутый способ предусматривает получение восстановленной нефти посредством диспергирования содержащего асфальтены твердого вещества в углеводородной текучей среде, где содержащее асфальтены твердое вещество представляет собой твердое вещество, которое осаждается из сырой нефти, предпочтительно в течение добычи, транспортировки или переработки, и углеводородная текучая среда представляет собой товарную резервуарную нефть, добавление потенциального стабилизатора асфальтенов в восстановленную нефть с получением модифицированной нефти и анализ устойчивости асфальтенов в модифицированной нефти.