Методы регенерации масел
Отработанные масла – это ценное сырье для производства смазочных материалов. Если речь идет об экономичном их восстановлении, то оно выгодно. Например, из 100 тонн нефтяного сырья можно получить до 14 тонн масел, а с такого же количества отработанного масла – 60-80 тонн регенерированного продукта. Последний не уступает по качеству свежему маслу. Долгое время внедрение систем регенерации масел сдерживалось отсутствием надлежащего технического оснащения для сбора и переработки, а также несовершенством организации проводимых работ.
Свойства масел в процессе эксплуатации меняются в результате протекания процессов старения под воздействием окисления, загрязнения твердыми механическими примесями, дизельным топливом, водой и легко кипящими веществами. В целом старение масла представляет собой необоротный процесс. Твердые примеси могут быть удалены с помощью фильтрации, а вода – выпариванием.
Окисление масел – это результат их взаимодействия с кислородом воздуха, приводящий к необоротным изменениям химического состава. В качестве катализаторов данного процесса могут выступать различные металлы или же повышение температуры.
Влияние процессов старения масла не поддается сомнению. Но существует и обратная сторона медали. Вместе с накоплением в масле продуктов окисления, механических примесей и воды, а также снижением содержания присадок происходит улучшение углеводородного состава. Поэтому если с масла удалить все механические примеси и продукты окисления и добавить в него присадку в нужном количестве, то продукт можно будет использовать по прямому назначению. Именно такой принцип лежит в основе повторного использования масел в агропромышленном комплексе.
Развитию регенерационных технологий способствуют их очевидные преимущества. Благодаря регенерации из одной тонны отработанного продукта можно получить 0,7-0,8 тонн базовой основы смазочных материалов, на производство которой нужно затратить 4-5 тонн нефти.
На сегодняшний день в мире применяется достаточно много технологий регенерации отработанных масел, однако, большинство из них являются промышленными, т.е. используются на крупномасштабных производствах (нефтеперерабатывающих заводах). Методы регенерации масел при помощи таких подходов непосредственно в местах эксплуатации является экономически нецелесообразной. Поэтому для небольших фермерских хозяйств на первый план выходит поиск новых методов и технологий регенерации, актуальных для агропромышленного производства.
Анализ существующих подходов к регенерации нефтепродуктов позволяет сделать вывод о необходимости введения в эксплуатацию установок блочно-модульного типа, которые смогли бы выполнять несколько независимых завершенных процессов. Например, центрифугирование, удаление воды и топлива, микрофильтрация, а также введение и диспергирование присадок.
Также нужно предусмотреть использование наиболее простого способа избавления от механических примесей – отстаивания. Второй этап – центрифугирования. Однако, при определенных плюсах центрифуги обладают и существенными недостатками – слив природной жидкости из корпуса устройства происходит самотеком. Данный факт приводит к существенному снижению эффективности функционирования центрифуг и степени очистки масла.
Третий этап комплексной очистки масел – это микрофильтрация. Она позволяет удалить взвешенные частицы примесей размером от 0,1 до 1 мкм при давлениях 3-10 кг/см2. Но общая эффективность микрофильтрации зависит от многих факторов: рабочего давления, температуры, гидродинамических условий, природы и концентрации разделенной смеси.
При микрофильтрации скорость рабочего процесса сначала увеличивается с возрастанием рабочего давления, затем стабилизируется и становится постоянной. При достаточно большой скорости перемешивания концентрация микропримесей во всем объеме очищаемого продукта постоянна. Толщина приграничного слоя и профиль концентрации в нем также становятся практически постоянными. На поверхности микрофильтра появляется вещество, внешне напоминающее гель, после чего концентрация микропримесей становится постоянной и не зависит от рабочего давления. При этом скорость процесса и селективность микрофильтра также постоянны.
Для диспергирования присадок можно использовать коллоидные мельницы типа КЛМ, которые позволяют получать высокостабильные смеси, не расслаивающиеся даже при самых неблагоприятных условиях.
