任新(長嶺煉化岳陽工程設計有限公司，湖南 岳陽 414000)

1 廢礦物油再生利用技術現(xiàn)狀

廢礦物油再生利用工藝主要有三個方向：預處理、減壓蒸餾前處理、精制后處理。預處理通常采用的方法是加熱升溫后自然沉降；減壓蒸餾前處理技術較多，主要在減壓條件下蒸餾出滿足要求的基礎油原料，主要有釜式蒸餾、減壓蒸餾、分子蒸餾、薄膜蒸發(fā)等；精制后處理的方法主要有酸堿精制、白土精制、溶劑精制、加氫精制等。釜式蒸餾和酸堿精制因污染嚴重，都是行業(yè)內(nèi)明令禁止使用的技術[1]。目前國內(nèi)及國際廢礦物油處理再生；利用工藝主要在上敘三個方向中選取組合工藝，主要包括：預蒸餾—抽提絮凝—蒸餾—白土工藝、閃蒸—熱處理—超臨界抽提—白土工藝、加氫精制工藝等。

1.1 沉降預處理

廢礦物油中存在大量的固體顆粒物，比如機械磨損下的金屬微粒、燃燒產(chǎn)生的炭粒及其他來源的機械雜質等。這些固體顆粒物分散在廢油中。廢礦物油再生利用生產(chǎn)過程中加熱廢油時，熱處理作用破壞了清凈分散劑之后，固體顆粒物沉淀在爐管、塔板及加氫反應器上，造成爐管、塔板及加氫反應器堵塞，影響了裝置的正常生產(chǎn)操作。因此，廢礦物油再生生產(chǎn)中必須對廢礦物油進行預處理?，F(xiàn)在行業(yè)內(nèi)采用的一般方式是加熱升溫后自然沉降進行自然沉降脫水，脫雜。

1.2 蒸餾前處理

蒸餾前處理技術較多，有釜式蒸餾、減壓蒸餾、分子蒸餾、薄膜蒸發(fā)等。各個工藝均有優(yōu)缺點。減壓蒸餾是石油化工行業(yè)經(jīng)典的工藝技術，比較成熟，但是由于其工藝基礎是源于原油煉制，對于廢礦物油來說，廢礦物油原料雜質具有高氯、高金屬及高雜質含量等的特殊性性，采用減壓蒸餾工藝技術，出現(xiàn)加熱爐溫度過高，爐管結焦，塔盤堵塞、設備腐蝕、產(chǎn)品收率低等實際問題。分子蒸餾是近年來新開發(fā)出的新技術，技術來源于醫(yī)藥精細加工，應用于廢礦物油的再生處理，不宜大規(guī)模生產(chǎn)且產(chǎn)品質量不穩(wěn)定。近些年發(fā)展的降膜或薄膜應用較多，降膜或薄膜工藝采用導熱油或熔鹽加熱，廢礦物油在降膜或薄膜反應器設備中高溫停留時間短，不易產(chǎn)生二次反應，是較好的廢礦物油再生技術，但降膜或薄膜操作要求高，工藝條件不好控制，產(chǎn)品質量不穩(wěn)定。

1.3 精制后處理

廢礦物油再生利用的精制后處理工藝行業(yè)內(nèi)常用的處理工藝有白土精制、酸堿精制、溶劑精制和加氫精制。酸堿精制為明令精制技術。白土精制：是吸附精制的一種，在廢礦物油吸附精制中采用的吸附劑有氧化鋁、白土、活性炭甚至廢棄的催化裂化催化劑等。但是白土精制占廢礦物油吸附精制的絕大多數(shù)。溶劑精制：是指利用溶劑對廢礦物油中的理想組分和非理想組分選擇性的不同，除去廢礦物油中的非理想組分，廢礦物油溶劑精制所采用的溶劑很多，常見的有糠醛、丙烷、N-甲基吡咯烷酮等。溶劑精制工藝能耗較高，收率低且會產(chǎn)生廢有機溶劑。加氫精制：在一定的溫度、壓力、催化劑條件下，在臨氫環(huán)境中，將廢礦物油中的氮、氧、硫等有害的物質轉變?yōu)榘睔狻⑺约傲蚧瘹洌瑥亩鴮⑦@些雜質除去，此外，還能使烯烴、二烯烴、部分芳烴加氫達到飽和。加氫精制是一種理想的無污染再生精制的工藝。由于廢礦物油原料雜質具有高氯、高金屬含量等的特殊性，現(xiàn)在國內(nèi)廢礦物油處理裝置都存在長周期運行困難，主要體現(xiàn)在蒸餾前處理爐管結焦，分餾塔、薄膜蒸發(fā)器及降膜蒸發(fā)器堵塞，加氫設備腐蝕嚴重，加氫催化劑床層結焦，加氫反應物料出口管路堵塞等。

2 廢礦物再生利用技術研究

由于廢礦物油原料雜質具有高氯、高金屬含量等的特殊性，現(xiàn)在國內(nèi)廢礦物油處理裝置都存在長周期運行困難，主要體現(xiàn)在蒸餾前處理爐管結焦，分餾塔、薄膜蒸發(fā)器及降膜蒸發(fā)器堵塞，加氫設備腐蝕嚴重，加氫催化劑床層結焦，加氫反應物料出口管路堵塞等。

文章采取沉降預處理+減壓蒸餾+加氫精制作為廢礦物油再生利用的工藝技術。選用5萬t/a廢礦物油再生利用作為舉例說明。該工藝技術科學合理、長周期運行穩(wěn)定、高效環(huán)保、產(chǎn)品質量高并有明顯經(jīng)濟效益。

2.1 加氫前處理

將廢礦物油進行沉降預處理，經(jīng)沉降預處理后廢礦物油與稀釋劑和脫渣劑混合，混合后經(jīng)離心機離心脫渣，脫渣后廢礦物油進入脫水塔脫水，脫水廢礦物油進入減壓分餾工序；稀釋劑及脫渣劑能析出廢礦物油中瀝青質同時降低減壓分餾工序分壓；脫水后廢礦物油經(jīng)減壓分餾塔減壓切割出礦物油[2]。稀釋劑的存在一方面降低減壓系統(tǒng)的分壓，降低切割溫度，減少減壓爐及減壓塔結焦風險，另一方面降低減壓塔設備的腐蝕性；具體步驟如下：

(1)將6.25 t/h的經(jīng)沉降預處理后的廢礦物油與一定量稀釋劑和脫渣劑混合后加熱至90℃左右，經(jīng)臥螺離心機離心脫渣；

(2)經(jīng)離心脫渣后廢礦物油加熱至180℃左右后送至脫水塔脫氣脫水；

(3)經(jīng)脫水脫氣后廢礦物油送至減壓加熱爐加熱至320℃在減壓分餾塔進行減壓分餾，切割出稀釋劑及加氫原料，稀釋劑返回前面工序循環(huán)使用，加氫原料送至低壓加氫工序；減壓分餾塔控制壓力2.5 kPa(A)左右；

廢礦物油再生利用的沉降預處理+減壓蒸餾工藝流程示意圖如圖1所示。

圖1 廢油再生利用沉降預處理+減壓蒸餾流程示意圖

2.2 加氫處理

經(jīng)減壓切割后廢礦物油進入低壓加氫工序，低壓加氫設置三個固定床反應器，第一個固定床反應器是保護反應器脫出金屬，第二個固定床反應器是脫氯反應器脫出氯離子，第三個固定床反應器為精制反應器進行廢礦物油脫硫脫氮等加氫反應；經(jīng)低壓加氫脫金屬和脫氯后廢礦物油送至高壓加氫工序，高壓加氫設置一個精制反應器。

通過高低壓兩段加氫設置及良好的蒸餾預處理工序，克服加氫設備腐蝕嚴重，加氫催化劑床層結焦，加氫反應物料出口管路堵塞等問題。具體步驟如下：

(1)經(jīng)減壓切割后加氫原料提壓至4.5 MPa(G)，然后經(jīng)一段加氫加熱爐加熱至320 ℃后依次進入保護反應器、脫氯反應器及精制反應器，反應器產(chǎn)物經(jīng)氣液分離罐進行氣液相分離；氣相冷卻后作為循環(huán)氫，液相作為高壓加氫進料送至高壓加氫；

(2)低壓加氫產(chǎn)物經(jīng)高壓加氫進料泵提壓至16.5 MPa(G)，然后經(jīng)高壓加氫加熱爐加熱至320 ℃后進入高壓反應器，反應器產(chǎn)物經(jīng)氣液分離罐進行氣液相分離。氣相冷卻后作為循環(huán)氫，液相作為產(chǎn)物經(jīng)后分餾后作為產(chǎn)品出裝置[3]。

廢礦物油再生利用的高低壓加氫精制工藝流程示意圖，如圖2所示。

圖2 廢油再生利用高低壓加氫精制流程示意圖

3 結語

(1)文章采取沉降預處理+減壓蒸餾+加氫精制作為廢礦物油再生利用的工藝技術；

(2)該工藝技術克服了現(xiàn)有技術的不足，主要體現(xiàn)在解決廢礦物油蒸餾前處理爐管結焦、減壓塔堵塞、加氫設備腐蝕嚴重、加氫催化劑床層結焦、加氫反應物料出口管路堵塞等問題。