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加氢催化剂,羰化合成催化剂,煤制乙二醇催化剂

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废润滑油加氢再生的突破点在于预处理和加氢催化剂

浏览次数: 日期:2018-10-13
废润滑油加氢再生的突破点在于预处理和加氢催化剂


废润滑油加氢再生的突破点在于预处理和加氢催化剂


随着交通运输行业的发展和工厂机械化程度 的提高,润滑油的使用量也越来越大,但润滑油和燃料油有明显的区别,在使用过程中的损耗较小,导致废弃润滑油的量也逐年递增,废润滑油的不合理丢弃造成的资源浪费和环境污染问题也越来越受到各国政府的重视。相对于简单的作为废弃物处理,废润滑油再生能够兼顾资源回收和环境保护两方面的需求。废润滑油中的污染物主要有水分、油泥、胶质、沥青质、添加剂及其分解物、有机酸及 其盐类、杂原子(S、N、O和Cl)化合物和缩合芳烃等 物质。常用的分离工艺如沉降、离心、过滤、水洗、絮凝、吸附、蒸馏、抽提以及它们的组合工艺只能脱除废润滑油中的大部分杂质,得到的再生油品 质较低。由于这些工艺仅将废润滑油中的杂质当作废弃物处理,造成回收率较低,且还会产生大 量的废弃物,而加氢工艺能够将废润滑油中的部分杂质如胶质、沥青质、添加剂、有机酸、杂原子转化为润滑油基础油成分或轻质烃类,提高了废润滑油的再生收率和副产物价值,因此逐渐成为废润滑油再生的主流技术,但加氢工艺对原料质量的要求较高,并且在运行中存在诸多待改进的问题。

国外加氢法再生工艺

废润滑油加氢再生的关键是预处理工艺和加氢处理工艺,前者主要是为了脱除废润滑油中的水 分、灰尘、机械杂质、炭渣和油泥等物质,部分脱除轻油、胶质、沥青质和添加剂及其分解物,从而实现保护加氢催化剂、降低加氢工艺负荷的目的。后 者主要是为了脱除杂原子(S、N、O和Cl),并且将残 留的胶质、沥青质、添加剂及有机酸和有机酸盐转 化为基础油成分或轻质烃类。

KLEEN和KTI工艺 KLEEN工艺流程

首先利用常减压蒸馏技术脱 除废润滑油中的水分和轻组分,后经薄膜蒸发器进一步去除燃油和沥青油,中间馏分再进行加氢精制,加氢产物经气提和干燥后分别得到煤油和基础油。工艺特点是使用了抗结焦、结垢的薄膜蒸发减 压蒸馏装置和 Ni/Mo硫化物催化剂的固定床式加 氢反应器,能够将多环芳烃和 Cl元素同步去除。 KTI工艺也采用相似的技术方案,但改用刮膜蒸发器 分离出基础油组分加氢精制,加氢产物可以切割成不 同种类的基础油,总的回收率可达到80%~85%, 但运行成本高,不适合小规模处理。 

虽然KLEEN和KTI工艺可以得到高品质的基 础油馏分,但是也存在着较多的不足之处,首先由于薄膜蒸发自身蒸发温度低、接触时间短的特点,所得馏分油中残存的添加剂尤其是含金属的添加剂浓度较高,后续加氢精制必须采用脱金属保护剂,加氢装置的运行周期也不可避免地受到影响, 往往开工周期不到 1年就需要更换催化剂或保护 剂。其次蒸馏残油的成分仍含有较多基础油成分,属于配置多级润滑油的宝贵的高沸点高黏度基础油来源。最后由于薄膜蒸发残油富集了胶质、沥青质和金属有机化合物添加剂成分,残油无论作为沥青油还是脱模油都有可能会对环境造成污染。 

HYLUBE工艺 

由于薄膜蒸发没有能从根本上解决结焦结垢和脱金属的问题,蒸馏产物的拔出率不高,废润滑 油的资源化利用率较低。因此 UOP公司开发 出了HYLUBE工艺,首先在一定压力和温度下对废 润滑油进行临氢预处理,彻底破坏废润滑油中残留的添加剂,再通过减压深拔获得高收率的馏分油,然后通过两段加氢对馏分油进行深度精制,最后通过蒸馏塔获得不同黏度的基础油,副产物是汽油和柴油。工艺的技术核心是嵌入了临氢热处理技术,通过临氢热处理可以将富含金属的重质油、润滑油基础油、轻组分三者分离,同时实现添加剂的分解和脱除,还能够避免结焦现象的发生。该段工艺的副产物沥青可以用作道路材料或防水卷材,但需要注意金属含量较高的问题,只能作为调和组分适当添加。催化加氢为两段工艺:第一段的目的是实现金属的完全脱除和硫元素的初步脱除;第二段的目的是饱和烯烃和芳香烃,同时实现氮和硫的脱除, 回收率在70%左右。 

REVIVOIL工艺 

意大利废润滑油回收和处理公司的 REVIVOIL 工艺为典型的蒸馏—加氢再生技术,工艺流程首先通过闪蒸脱除废润滑油中的轻油和水,再经过常减压蒸馏分离出汽油和沥青油,剩余的馏分油进入加 氢精制反应器,脱除废润滑油中的S、N、O等非理想 组分,回收率可以达到72%以上。技术升级版是增加了蒸馏残油的溶剂脱沥青装置,对蒸馏残油进行丙烷抽提脱去胶质和沥青质等极性组分后重新进入后续加氢精制反应器,一方面提高了废润滑油基础油的回收率,另一方面解决了蒸馏残油难以处理的问题。同时,由于采用了溶剂脱沥青过程,有效地剥离了废润滑油中胶质、沥青质、金属氧化物等固体颗粒物,解决了废润滑油炼制过程中的结焦结垢以及后续加氢精制催化剂的中毒和床层堵塞 等问题。此外,美国 PhillipsPetroleumCompany也 开发了基于化学脱金属、白土吸附残留杂质的全馏 分加氢精制技术 PROP工艺,其特点是化学脱金 属—加氢补充精制工艺,用磷酸二氢铵脱金属、脱水和脱轻油,磷酸二氢铵与废润滑油中的重金属反应,使原来溶于油的有机盐转变为不溶于油的磷酸盐,经过滤除去。由于全馏分的加氢改质技术使得废润滑油的回收利用率大大提高,处理工艺绿色高效,已经成为废润滑油资源化利用的优选方案。 

废润滑油加氢再生的突破点虽然在于预处理工艺和加氢催化剂的研究,但鉴于催化剂本身结构 和组成的限制,制备出耐金属、耐毒害和高负荷的 催化剂的难度很大,因此加氢再生工艺今后的研究 重点应在于预处理工艺。目前较为成熟的预处理 工艺为丙烷抽提和减压蒸馏,并配合前面的过滤、 闪蒸或气提工艺,虽然能够生产出符合加氢要求的 预处理油,但回收率较低,是导致废润滑油整体再 生收率不高的关键所在,也是废弃物产生最多的环 节,因此,预处理工艺的改进和创新是决定废润滑 油加氢再生行业发展快慢的主要驱动。 由于现在的车用润滑油往往是由多级润滑油 基础油和含金属的添加剂调和而成,在收集过程中 还有可能混合有合成酯、聚醚等合成润滑油及含有 氯代烃的齿轮油和汽柴油等组分,也是影响废润滑 油加氢再生工艺装置稳定性的主要问题,因此能够 进行分类回收筛分废润滑的企业非常有存在的必 要,通过建立高效的检测和筛分技术流程,能够将 废润滑油分类送往适合的加氢再生工艺装置,将会极大地促进废润滑油再生行业的发展。但由于废 润滑油加氢再生工艺具有投资大、运营成本高和利 润率低等问题,并且抗经济周期和原油价格变动的 能力不强,这就需要国家机构的引导和支持。







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