曾娟 羅新東

摘要：廢礦物油是由多種物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物，主要成分有C15-C36的烷烴、多環(huán)芳烴（PAHs）、烯烴、苯系物、酚類等。目前市場(chǎng)上作為危廢的廢礦物油（危廢代碼：HW08），成分、來源比較復(fù)雜，有廢潤(rùn)滑油、乳化液、各種廢的油水混合物等等，各組分含量波動(dòng)大，水分含量高，同時(shí)還夾雜有各種固體雜質(zhì)，比如金屬雜質(zhì)、沙等。精餾塔也是石油化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的一種傳質(zhì)傳熱裝置，本文針對(duì)精餾裝置處理成份復(fù)雜的廢礦物油缺陷進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并對(duì)改造方案進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：廢礦物油;精餾;塔釜;冷凝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）10-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.069

Abstract：Waste mineral oil is a complex mixture of various substances.The main components are C15-C36 alkanes，polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs）， olefins，benzene series，phenols and so on.At present，as a waste mineral oil （hazardous waste code： HW08） on the market，the composition and source are relatively complicated，there are waste lubricating oil，emulsion，various waste oil-water mixture， etc.，the content of each component fluctuates greatly，and the moisture content High，but also mixed with various solid impurities，such as metal impurities，sand and so on.The distillation tower is also a kind of mass transfer heat transfer device widely used in petrochemical production.This paper briefly introduces the defects of waste mineral oil with complex composition in the distillation unit，and analyzes the transformation scheme.

Key words：Waste mineral oil;Rectification;Tower reactor;Condensation

1 概況

廢礦物油包括：汽車潤(rùn)滑油、工業(yè)設(shè)備潤(rùn)滑油、機(jī)械加工油劑、潤(rùn)滑脂和防銹油脂等，以及鋼鐵、機(jī)械等行業(yè)中含油廢水，主要組分為礦物油、脂肪酸、表面活性劑、懸浮雜質(zhì)、乳化液和潤(rùn)滑油等成分。廣東省某危廢處理公司廠內(nèi)采用精餾的方式回收廢礦物油。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行，無法保證廢物的進(jìn)料與設(shè)計(jì)條件一致，難以達(dá)到預(yù)期效果。經(jīng)過改造，盡量利用現(xiàn)有設(shè)備，提高了廢液的處理能力。

2 廢礦物油的精餾

2.1 廢礦物油的來源

潤(rùn)滑油在使用的過程中由于高溫、空氣氧化，逐漸老化變質(zhì)，再加上機(jī)械部件摩檫產(chǎn)生的金屬粉末、從環(huán)境中進(jìn)入的水分、雜質(zhì)等，造成礦物油等污染、氧化，因此，廢礦物油中除了C、H等外，還會(huì)含有少量的其他元素，包括Fe、Mg、Ca、Zn、Cu、Sn、Al和Ni等元素。Fe、Cu、Al和Ni屬于磨損金屬元素;Si、B和Na可以歸納為污染元素，如Si是由于空氣濾清器不嚴(yán)密吸入的灰塵臟物或來自于油中的消泡劑，B和Na是由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的泄漏混入了防凍劑，而Mg、Ca、Zn和Mo是添加劑元素。

2.2 精餾工藝設(shè)備

石油的分類一般35～200℃的餾分為直餾汽油餾分，175～300℃的餾分為煤油餾分，200～350℃的餾分為柴油餾分，350℃以上的餾分為潤(rùn)滑油或裂化原料。廢礦物油主要來源是汽車裝修公司以及各個(gè)汽車維修點(diǎn)，主要成分為柴油、煤油和其他潤(rùn)滑油。從社會(huì)上各個(gè)汽車維修點(diǎn)收集的廢油用簡(jiǎn)單蒸餾回收輕質(zhì)油通過加熱到將近350℃，輕質(zhì)油回收率達(dá)到70%～80%。

本項(xiàng)目精餾系統(tǒng)設(shè)備如下：（1）一座精餾塔，塔釜設(shè)計(jì)耐溫220℃，釜內(nèi)再沸器設(shè)計(jì)耐溫300℃。（2）塔頂冷卻器二臺(tái)，設(shè)計(jì)耐溫150℃，入料預(yù)熱器一臺(tái)。（3）塔頂油水分離回流罐一臺(tái);廢水緩沖罐一臺(tái)。（4）廢礦物油進(jìn)料計(jì)量罐一個(gè);礦物油成品儲(chǔ)罐一個(gè);礦物油成品緩沖罐一個(gè)。

2.3 精餾存在的問題

（1）部分廢礦物油含水量高，油水分離效果不好，破乳、沉降池滲漏。（2）廢礦物油經(jīng)精餾后，殘?jiān)扯却?，缺乏殘?jiān)鼉?chǔ)罐，殘?jiān)鼫囟雀?，超過300℃，存在安全隱患與環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。（3）廢礦物油分離塔釜設(shè)計(jì)溫度為220℃，塔頂冷凝器的設(shè)計(jì)溫度為150℃，再沸器的設(shè)計(jì)溫度為300℃，低于礦物油產(chǎn)品的沸點(diǎn)溫度范圍，產(chǎn)品純度不高。（4）塔頂回流罐，輕、重組份分離（油、水分離）的程度無法判斷，回流管徑偏小。（5）僅靠一座廢礦物油精餾塔，要分離出多種單一、高純度的產(chǎn)品，理論上可行，但在工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)上難以實(shí)現(xiàn)，儲(chǔ)存各產(chǎn)品的儲(chǔ)罐不夠。（6）進(jìn)料的含水率高出設(shè)計(jì)范圍，廢礦物油要求進(jìn)料含水率低于10%，實(shí)際收料來源含水率較高，接近80%。（7）不同廠家之間的含廢礦物油廢水來源的COD波動(dòng)非常大，同一廠家不同時(shí)間不同批次的廢水波動(dòng)也很大，同一廠家同一批次但是不同進(jìn)料桶的波動(dòng)也非常大，甚至同一只進(jìn)料桶上下不同位置的COD波動(dòng)也很大。

3 技改方案工藝介紹

3.1 工藝說明

廢礦物油與含礦物油廢液回收采用與原工程一致的處理工藝。由于廢礦物油中含有少量的雜質(zhì)和水分，需將廢礦物油進(jìn)行預(yù)處理，通過泵將廢礦物油輸送到破乳沉降池（沉降池采用加蓋密閉處理）中，并加入一定量的破乳劑（非離子型表面活性劑，丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚）進(jìn)行破乳。破乳主要是通過加入破乳劑取代吸附在油水界面上的乳化劑，降低界面膜的彈性和黏性，從而降低界面膜強(qiáng)度，加速液滴的聚結(jié)，使油水發(fā)生分離。破乳劑加入量為每噸廢礦物油破乳劑添加量為3.5kg。為更好的達(dá)到破乳的效果，在破乳過程中進(jìn)行攪拌，使得油品中各分子運(yùn)動(dòng)劇烈，具有良好的流動(dòng)性，達(dá)到更好的破乳效果。項(xiàng)目破乳攪拌時(shí)間為20～30min，溫度為常溫。經(jīng)破乳處理后，再關(guān)閉攪拌系統(tǒng)，使油品靜置分離，由于油品的密度比水小，經(jīng)靜置后，油品位于破乳沉降池的上層，水及其他雜質(zhì)位于下層，經(jīng)一段時(shí)間的靜置，再將底層的水及雜質(zhì)（油渣）排出。

含油廢水經(jīng)車間預(yù)處理后再送至廢水處理車間進(jìn)一步處理。分離了含油廢水和油渣的廢礦物油通過泵將廢油送至預(yù)熱器中，蒸汽加熱溫度為90℃，分離水分，然后經(jīng)送料泵送入蒸餾釜中，升溫，控制塔頂溫度在200～250℃左右。保持緩慢升溫速度，防止突沸，低沸點(diǎn)的有機(jī)物先從塔頂蒸餾出來，經(jīng)冷凝器冷凝（冷凝溫度約20℃）后收集得到輕質(zhì)燃料油，冷凝過程產(chǎn)生的不凝性氣體用活性炭吸附后再經(jīng)等離子處理后通過1#排氣筒排放。

當(dāng)蒸餾出來的燃料油顏色逐漸變深，并通過蒸餾塔底部的渣油出口抽驗(yàn)閃點(diǎn)和粘度后，停止蒸餾，蒸餾釜底部剩余的油品即為渣油，渣油中以重油成分為主，還含有少量的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)沉淀物，具有一定的熱值。

3.2 改造后處理效果

經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)和分析，含礦物油廢水處理采用大型雙座調(diào)節(jié)池（油水渣分離器）交替間歇式運(yùn)行方式，有效解決均質(zhì)問題，最佳條件容易摸索，操作容易控制。通過間歇式運(yùn)行，其中一個(gè)油水渣分離器用來收集每日接納的礦物油廢液，滿足市場(chǎng)業(yè)務(wù)要求，裝滿以后就開始運(yùn)行;隨后另一個(gè)油水渣分離器開始啟動(dòng)收集礦物油廢液，交替運(yùn)行;另外，油水渣分離器內(nèi)的廢液經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的靜置，油水完成了自然分離，上浮的油直接排出油水渣分離器，減輕了后續(xù)處理負(fù)荷，更節(jié)省了運(yùn)行處理成本。

通過實(shí)驗(yàn)分析，取無色微臭油味表面有油層進(jìn)行化驗(yàn)，礦物油原液COD濃度54613.2 mg/L，廢礦物油原液下層乳化液COD濃度43366.8 mg/L，經(jīng)過處理后，廢礦物油原液下層乳化液餾出液COD濃度1335.48 mg/L，回收礦物油作為基礎(chǔ)燃料油的自行利用。

4 小結(jié)

廢礦物油是由多種物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物，主要成分有C15-C36的烷烴、多環(huán)芳烴（PAHs）、烯烴、苯系物、酚類等。目前市場(chǎng)上作為危廢的廢礦物油（危廢代碼：HW08），成分、來源比較復(fù)雜，建議結(jié)合廢物的來源，慎重考慮傳統(tǒng)的精餾塔分離廢液，在蒸發(fā)廢液時(shí)蒸發(fā)器極易堵塞，蒸發(fā)器的外形以及加熱盤管的位置需區(qū)別于化工類蒸發(fā)裝置，通過合理設(shè)計(jì)以及處動(dòng)控制的方式防止物料蒸干，在運(yùn)行中跟進(jìn)了解蒸發(fā)的進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)

[1]廖蔚峰，慎義勇，LiaoWeifeng，等.廢礦物油的處理處置[J].中國(guó)資源綜合利用，2006，24（12）：17-20.

[2]卜素維，劉永民.安鋼廢礦物油再生利用的可行性分析[J].河南冶金，2012，20（04）：39-41.

[3]郭大光.廢潤(rùn)滑油再生工藝技術(shù)[J].當(dāng)代化工，2003，32（2）：101-102.

收稿日期：2019-05-15

作者簡(jiǎn)介：曾娟（1978-），女，漢族，本科學(xué)歷，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)槲U處理。