以废润滑油为原料制备燃料油的方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103756725 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103756725 A (21)申请号 201310631033.1 (22)申请日 2013.12.02 C10G 67/10(2006.01) C10M 175/00(2006.01) (71)申请人 济南开发区星火科学技术研究院 地址 250000 山东省济南市历城区七里河路 北段 2 号 11 号楼 (72)发明人 张成如 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 徐槐 (54) 发明名称 以废润滑油为原料制备燃料油的方法 (57) 摘要 本发明涉及石油化工技

2、术领域， 特别涉及一 种利用废润滑油制备燃料油的方法。该方法包括 下述的步骤 ： 收集废弃的废润滑油为原料， 蒸馏， 收集馏分 ； 将馏分与水、 强酸性催化剂混合， 将上 述的三种组分充分搅拌混合， 形成混合液 ； 将混 合液加热到 60-90， 同时搅拌， 调 pH 到 7， 得油 水混合物 ； 将油水混合物搅拌后， 静置， 形成油、 水分离层， 蒸馏， 将馏分加氢精制， 再次蒸馏， 收集 馏分， 得燃料油。采用本发明的方法制备燃料油， 经过多次蒸馏， 并且通过催化加氢使得反应产物 进一步经过深度加氢处理， 制备的燃料油澄清， 透 明， 而且解决了废油作为废弃物进行填埋处理的 弊端， 降低了

3、对环境的污染。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103756725 A CN 103756725 A 1/1 页 2 1. 以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 该方法包括下述的步骤 ： （1） 收集废弃的废润滑油为原料， 蒸馏， 收集 300-500之间的馏分 ； （2） 将步骤 （1） 中得到的馏分与水、 强酸性催化剂混合， 所述的馏分 ： 水 ： 强酸性催化剂 的质量比为 60-80 ： 18-35 ： 1-5， 将上述的三种组分充分搅拌混合， 形成

4、混合液 ； （3） 将步骤 （2） 中的混合液加热到 60-90， 同时搅拌， 并加碱调节 pH 到 7， 得油水混合 物 ； （4） 将步骤 （3） 中分的油水混合物搅拌后， 静置 60-120min， 形成油、 水分离层， 底部是 废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部为燃料油产品 ； （5） 将得到的步骤 （4） 中的燃料油蒸馏， 收集 300-400之间的馏分 ； （6） 将步骤 （5） 中的馏分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反 应器中加氢精制处理 ； （7） 上述反应产物再次进行蒸馏， 收集 300-380之间的馏分， 得燃料油。 2. 如权

5、利要求 1 所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的步 骤 （1） 中， 馏分的粘度为 2-11Mpas。 3.如权利要求1或2所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的 步骤 （1） 中， 馏分的粘度为 4-9Mpas。 4. 如权利要求 1 所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的强 酸性催化剂为无机强酸。 5. 如权利要求 4 所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的强 酸性催化剂为浓硫酸、 浓磷酸中的任一种。 6. 如权利要求 1 所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的调 节

6、pH 过程中， 采用强碱， 所述的强碱为氢氧化钠、 氢氧化钾中的任一种。 7. 如权利要求 1 所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的废 润滑油为废齿轮润滑油。 8. 如权利要求 1 所述的以废润滑油为原料制备燃料油的方法， 其特征在于， 所述的馏 分 ： 水 ： 强酸性催化剂的质量比为 70 ： 25 ： 4。 权 利 要 求 书 CN 103756725 A 2 1/5 页 3 以废润滑油为原料制备燃料油的方法 技术领域 0001 本发明涉及石油化工技术领域， 特别涉及一种利用废润滑油制备燃料油的方法。 0002 背景技术 近年来， 随着石油资源的日益减少以及对石油

7、污染问题的重视和保护环境的呼声日益 强烈， 世界各国对废润滑油的回收和净化再生利用工作十分支持。中国在油液净化再生方 面也作了不少工作， 商业、 铁道、 部队、 机械工业等部门都不断的进行润滑油的净化再生工 艺研究， 找出了一些适合中国国情的废油净化再生方法。 中国是一个制造业大国， 润滑油作 为制造业和人们日常生活中的一种特殊产品， 其用量也在迅速上升。 据有关资料表明， 我国 目前润滑油的年均消费已达到 400104t 以上。润滑油是从石油中提炼的属于耗竭性的 资源 ； 我国在石油资源上短缺， 已经使国家经济受到了很大的压力威胁， 而废润滑油则可成 为一种宝贵的可再生资源。因此， 有必要对

8、废润滑油的再生资源产业化问题进行研究。废 润滑油的再生主要存在以下的问题 ： (1)废油再生回收率下降 ； (2)废油再生工艺落后 ； (3) 再生产面临困境 ； (4) 废油的再生和使用比较混乱对环境造成了污染。 0003 废润滑油在使用的过程中， 由于高温及空气的氧化作用， 逐渐老化变质， 再加上摩 擦部件上摩擦下来的金属粉末， 呼吸作用及其它原因进入油中的水分、 从环境中侵入的杂 质等等对物化性质的改变。废润滑油可以用于生产其它产品， 如进行裂化生产轻质的柴油 和汽油产品， 也可以处理后回收作为润滑油基础油， 将废润滑油通过适当的工艺处理， 除去 废油中的变质污物和杂质， 生成质量符合要

9、求的基础油， 经进一步生产以及调配各种添加 剂后， 就可以得到质量优良的成品油类。 0004 CN1108299A 主要是利用了废润滑油中的添加剂含有二硫代磷酸锌， 它在 204-538停留在 10-120 分钟进行热分解， 将生成的油进行真空蒸馏， 无锌的蒸馏油用作 船舶柴油机燃料， 回收的含金属的底产物为 25V%， 可用作沥青补充剂， 针对于添加有硫磷型 抗氧剂的废润滑油来说， 此法简单易行， 但对于其它抗氧剂以及其它添加剂的废润滑油并 不适宜， 难以做到广泛的适用性与普遍性。 0005 目前废润滑油回收处理的方法还主要有 ： 酸性白土法和蒸馏法。 0006 1 酸性白土法 ： 加热脱除

10、轻油及水分 ： 将沸点较低的水分以及轻沸物先行脱除 ； 酸处理 ： 加入浓硫酸与废油反应， 形成酸性污泥沉降， 并中和碱性物质 ； 沉淀 ： 将酸性污泥沉降分离出来 ； 白土处理 ： 针对废油中胶份、 杂质、 有机酸、 蜡份及色素， 以直接接触的方式， 进行脱除 反应 ； 过滤 ： 将含油废白土及再生基础油品， 进行最后的分离。 0007 酸性白土法的优点是成本低， 但是在处理过程中， 会产生大量酸性污泥， 容易形成 严重的二次污染。 0008 2 蒸馏法 ： 加热脱除轻油及水分 ： 将沸点较低的水分以及轻沸物先行脱除 ； 说 明 书 CN 103756725 A 3 2/5 页 4 真空蒸馏

11、 ： 利用收真空降低压力的方式， 将废润滑油提炼净化 ； 白土处理 ： 针对废油中胶份、 杂质、 有机酸、 蜡份及色素， 以直接接触的方式， 进行脱除 反应。 0009 蒸馏法回收处理， 是改良酸性白土法， 过程中也会产生废酸以及酸性污泥， 成本较 酸性白土高。 0010 上述的两种处理废润滑油的方法， 一次性投入成本高， 而且使用过程中采加入药 品， 生产成本高， 工艺过程复杂， 不易操作， 且在处理过程中， 产生废弃物， 容易形成严重的 二次污染， 不利于环保。 0011 目前， 我国对润滑油的生产和使用上还是传统的经济模式， 即 “石油资源 - 炼制润 滑油制品 - 废润滑油抛弃” 模式

12、， 这在消耗掉大量的不可再生资源的同时， 造成对生态环境 的极大破环。总的来说， 中国在这个领域还比较落后， 远远不能适应飞速发展的经济的要 求， 因此研究润滑油劣化的原因、 积极探索新型高效、 低污染废油净化再生工艺方法， 对于 缓解中国石油资源紧张状况、 减少废弃油液对环境的污染有着重要的意义。 发明内容 0012 为了解决上述的技术问题， 本发明提供了一种以废弃润滑油为原料制备燃料油的 方法， 该方法制备燃料油， 变废为宝， 将废弃的润滑油转变为可以继续为人类所利用的燃料 油， 缓解了中国石油资源的紧张善， 减少了废弃的油液对环境的污染， 采用本发明的方法制 备出的燃料油无异味， 无胶质

13、， 产品质量及各项指标均符合国家质量标准。 0013 本发明是通过下述的技术方案来实现的 ： 以废润滑油制备燃料油的方法， 该方法包括下述的步骤 ： （1） 收集废弃的废润滑油为原料， 蒸馏， 收集 300-500之间的馏分 ； （2） 将步骤 （1） 中得到的馏分与水、 强酸性催化剂混合， 所述的馏分 ： 水 ： 强酸性催化剂 的质量比为 60-80 ： 18-35 ： 1-5， 将上述的三种组分充分搅拌混合， 形成混合液 ； （3） 将步骤 （2） 中的混合液加热到 60-90， 同时搅拌， 并加碱调节 pH 到 7， 得油水混合 物 ； （4） 将步骤 （3） 中分的油水混合物搅拌后，

14、静置 60-120min， 形成油、 水分离层， 底部是 废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部为燃料油产品 ； （5） 将得到的步骤 （4） 中的燃料油蒸馏， 收集 300-400之间的馏分 ； （6） 将步骤 （5） 中的馏分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反 应器中加氢精制处理 ； （7） 上述反应产物再次进行蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0014 步骤 （1） 中， 馏分的粘度为 2-11Mpas， 优选的馏分的粘度为 4-9Mpas ； 强酸性催化剂为无机强酸， 无机强酸为浓硫酸、 浓磷酸中的任一种， 也可以是其它的无 机强酸。 0

15、015 调节 pH 过程中， 采用强碱， 强碱为氢氧化钠、 氢氧化钾中的任一种。 0016 上述的废润滑油为废齿轮润滑油。 0017 优选的， 馏分 ： 水 ： 强酸性催化剂质量比为 70 ： 25 ： 4。 0018 本发明的有益效果在于， 采用本发明的方法制备燃料油， 经过多次蒸馏， 并且通过 说 明 书 CN 103756725 A 4 3/5 页 5 催化加氢使得反应产物进一步经过深度加氢处理， 制备的燃料油澄清， 透明， 而且解决了废 油作为废弃物进行填埋处理的弊端， 不仅减轻了对环境的污染， 而且使废弃的润滑油得以 再次利用。 具体实施方式 0019 下面结合具体实施例对本发明作更

16、进一步的说明， 以便本领域的技术人员更了解 本发明， 但并不因此限制本发明。 0020 实施例 1 将废润滑油蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 并测得油品的密度按国标 GB/ T1884T2000 在 0.83-0.89g/cm3， 粘度在按国标 GB/T2651998 测得在 2-11Mpas 之间。控 制得到的馏分 ： 水 ： 浓硫酸的质量比为 60 ： 35 ： 5， 将其充分搅拌混合， 形成混合液， 将混合物 加热到60， 同时搅拌， 并加入氢氧化钠中和至pH为7， 静置60min， 形成油、 水分离层， 底部 是废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部即为燃料

17、油产品回收。 0021 将制备的燃料油成品进一步蒸馏， 收集 300-400之间的馏分， 将该温度范围的馏 分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反应器中加氢精制处理， 将 精制 后的燃料油再次蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0022 实施例 2 将废润滑油蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 并测得油品的密度按国标 GB/ T1884T2000 在 0.83-0.89g/cm3， 粘度在按国标 GB/T2651998 测得在 2-11Mpas 之间。控 制得到的馏分 ： 水 ： 浓硫酸的质量比为 65 ： 31 ： 4， 将其充分搅拌混合， 形成混合液， 将混

18、合物 加热到70， 同时搅拌， 并加入氢氧化钠中和至pH为7， 静置70min， 形成油、 水分离层， 底部 是废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部即为燃料油产品回收。 0023 将制备的燃料油成品进一步蒸馏， 收集 300-400之间的馏分， 将该温度范围的馏 分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反应器中加氢精制处理， 将 精制后的燃料油再次蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0024 实施例 3 将废润滑油蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 并测得油品的密度按国标 GB/ T1884T2000 在 0.83-0.89g/cm3， 粘度在按

19、国标 GB/T2651998 测得在 2-11Mpas 之间。控 制得到的馏分 ： 水 ： 浓硫酸的质量比为 70 ： 28 ： 2， 将其充分搅拌混合， 形成混合液， 将混合物 加热到75， 同时搅拌， 并加入氢氧化钠中和至pH为7， 静置90min， 形成油、 水分离层， 底部 是废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部即为燃料油产品回收。 0025 将制备的燃料油成品进一步蒸馏， 收集 300-400之间的馏分， 将该温度范围的馏 分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反应器中加氢精制处理， 将 精制后的燃料油再次蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。

20、 0026 实施例 4 将废润滑油蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 并测得油品的密度按国标 GB/ T1884T2000 在 0.83-0.89g/cm3， 粘度在按国标 GB/T2651998 测得在 2-11Mpas 之间。控 制得到的馏分 ： 水 ： 浓硫酸的质量比为 75 ： 22 ： 3， 将其充分搅拌混合， 形成混合液， 将混合物 加热到 80， 同时搅拌， 并加入氢氧化钠中和至 pH 为 7， 静置 100min， 形成油、 水分离层， 底 说 明 书 CN 103756725 A 5 4/5 页 6 部是废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部即为燃料油

21、产品回收。 0027 将制备的燃料油成品进一步蒸馏， 收集 300-400之间的馏分， 将该温度范围的馏 分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反应器中加氢精制处理， 将 精制后的燃料油再次蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0028 实施例 5 将废润滑油蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 并测得油品的密度按国标 GB/ T1884T2000 在 0.83-0.89g/cm3， 粘度在按国标 GB/T2651998 测得在 2-11Mpas 之间。控 制得到的馏分 ： 水 ： 浓硫酸的质量比为 80 ： 19 ： 1， 将其充分搅拌混合， 形成混合液， 将混合物

22、 加热到 90， 同时搅拌， 并加入氢氧化钠中和至 pH 为 7， 静置 120min， 形成油、 水分离层， 底 部是废水渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部即为燃料油产品回收。 0029 将制备的燃料油成品进一步蒸馏， 收集 300-400之间的馏分， 将该温度范围的馏 分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反应器中加氢精制处理， 将 精制后的燃料油再次蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0030 实施例 1-5 中油品品质比较 1 运动粘度 (40 mm2/s)粘度指数低温动力粘度 （-15） 实施例 12.390210 实施例 23.295223

23、 实施例 33.799242 实施例 44.2102232 实施例 55.0102262 实施例 1-5 中油品品质比较 2 实施例 6 以废齿轮润滑油制备燃料油的方法， 该方法包括下述的步骤 ： （1） 收集废弃的齿轮润滑油为原料， 蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 馏分的粘度为 9Mpas 左右 ； （2） 将步骤 （1） 中得到的馏分与水、 强酸性催化剂混合， 所述的馏分 ： 水 ： 强酸性催化剂 的质量比为 70 ： 25 ： 4， 将上述的三种组分充分搅拌混合， 形成混合液 ； 强酸性催化剂为浓硫 酸 ； （3） 将步骤 （2） 中的混合液加热到 80， 同时搅拌， 并加氢氧

24、化钠调节 pH 到 7， 得油水 混合物 ； （4） 将步骤 （3） 中分的油水混合物搅拌后， 静置 90min， 形成油、 水分离层， 底部是废水 渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部为燃料油产品 ； 说 明 书 CN 103756725 A 6 5/5 页 7 （5） 将得到的步骤 （4） 中的燃料油蒸馏， 收集 300-400之间的馏分 ； （6） 将步骤 （5） 中的馏分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反 应器中加氢精制处理 ； （7） 上述反应产物再次进行蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0031 实施例 7 以废润滑油制备燃料油的方法，

25、 该方法包括下述的步骤 ： （1）收集废弃的废润滑油为原料， 蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 馏分的粘度为 2Mpas ； （2） 将步骤 （1） 中得到的馏分与水、 强酸性催化剂浓磷酸混合， 所述的馏分 ： 水 ： 强酸性 催化剂的质量比为 60 ： 18 ： 1， 将上述的三种组分充分搅拌混合， 形成混合液 ； （3） 将步骤 （2） 中的混合液加热到 60左右， 同时搅拌， 并加碱氢氧化钾调节 pH 到 7， 得油水混合物 ； （4） 将步骤 （3） 中分的油水混合物搅拌后， 静置 60min， 形成油、 水分离层， 底部是废水 渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层，

26、上部为燃料油产品 ； （5） 将得到的步骤 （4） 中的燃料油蒸馏， 收集 300-400之间的馏分 ； （6） 将步骤 （5） 中的馏分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反 应器中加氢精制处理 ； （7） 上述反应产物再次进行蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 0032 实施例 8 以废润滑油制备燃料油的方法， 该方法包括下述的步骤 ： （1）收集废弃的废润滑油为原料， 蒸馏， 收集 300-500之间的馏分， 馏分的粘度为 6Mpas 左右 ； （2） 将步骤 （1） 中得到的馏分与水、 强酸性催化剂混合， 所述的馏分 ： 水 ： 强酸性催化剂 的质量比为 80

27、： 35 ： 5， 将上述的三种组分充分搅拌混合， 形成混合液 ； （3） 将步骤 （2） 中的混合液加热到 90左右， 同时搅拌， 并加碱调节 pH 到 7， 得油水混 合物 ； （4） 将步骤 （3） 中分的油水混合物搅拌后， 静置 120min， 形成油、 水分离层， 底部是废水 渣层， 上部是燃料油层， 除去底部的废水渣层， 上部为燃料油产品 ； （5） 将得到的步骤 （4） 中的燃料油蒸馏， 收集 300-400之间的馏分 ； （6） 将步骤 （5） 中的馏分加入到装有高耐水、 抗结焦和高脱氮活性的加氢精制催化剂反 应器中加氢精制处理 ； （7） 上述反应产物再次进行蒸馏， 收集 300-380之间的馏分。 说 明 书 CN 103756725 A 7