專利名稱：一種廢潤(rùn)滑油資源化利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)和能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種廢潤(rùn)滑油資源化利用的方法。
背景技術(shù)：
廢潤(rùn)滑油是指從各種機(jī)械、車輛、船舶更換下來的潤(rùn)滑油。其生產(chǎn)過程是由于潤(rùn)滑油在使用過程中受外界污染產(chǎn)生大量膠質(zhì)和氧化物從而失去應(yīng)有的功效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車輛兩億多量，運(yùn)輸船舶十多萬艘，機(jī)動(dòng)漁船近四十萬艘，僅此三項(xiàng)每月需更換的潤(rùn)滑油就達(dá)五百萬噸，數(shù)量之大卻很少有回收利用，既造成浪費(fèi)油污染環(huán)境。廢潤(rùn)滑油深加工成清潔燃料，在能源替代轉(zhuǎn)換中更具有重要的戰(zhàn)略地位。廢潤(rùn)滑油加工產(chǎn)業(yè)在迎來良好發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著一些亟待解決的問題。目前，我國(guó)廢潤(rùn)滑油深加工制備清潔燃料油的處理方法大致有兩種途徑第一種途徑，廢潤(rùn)滑油經(jīng)常壓蒸餾后，輕質(zhì)餾分油經(jīng)酸堿精制制成燃料油(色度高，有刺激性氣味，質(zhì)量差)或乳化后作為燃料燃燒。于此同時(shí)，含硫含氮雜質(zhì)在燃燒過程中變?yōu)镾Oj^PNOx,對(duì)環(huán)境造成污染。而且酸堿精制過程中產(chǎn)生大量的·廢酸渣、廢堿渣和污水。第二種途徑，以廢潤(rùn)滑油為原料油，利用高溫加熱的方法使廢機(jī)油產(chǎn)生氣化，然后通過條形Y型分子篩硅酸鋁催化劑床層來使其淺度裂解，最后經(jīng)過冷凝兒生產(chǎn)柴油組分產(chǎn)品。但是這種方法，本身存在兩個(gè)不足，其一是由于廢潤(rùn)滑油存在著膠質(zhì)，容易使硅酸鋁催化劑產(chǎn)生結(jié)焦，從而影響其反應(yīng)活性。其二是廢機(jī)油中含硫、含氮化合物未能去掉，影響產(chǎn)品的品質(zhì)。針對(duì)豐富的廢潤(rùn)滑油資源化利用問題，根據(jù)廢潤(rùn)滑油的化學(xué)組成和性質(zhì)，我們成功開發(fā)了廢機(jī)油常壓蒸餾或催化蒸餾-加氫提質(zhì)-常壓蒸餾生產(chǎn)汽、柴油和基礎(chǔ)油的方法。廢潤(rùn)滑油經(jīng)蒸餾得到小于500 0C餾分和大于500°C餾分，接下來將小于500°C餾分在硫化物催化劑上加氫精制反應(yīng)。而大于500°C餾分采用具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的催化劑，通過催化蒸餾轉(zhuǎn)化技術(shù)調(diào)整汽柴油的餾分比例，降低餾分中的膠質(zhì)含量；再進(jìn)行加氫精制得到餾分油，將餾分油經(jīng)常壓蒸餾生產(chǎn)出市場(chǎng)急需的高品質(zhì)汽柴油及基礎(chǔ)油等。在常壓蒸餾或催化蒸餾-加氫提質(zhì)-常壓蒸餾中無三廢產(chǎn)生，是一個(gè)綠色的、資源化利用的過程。中國(guó)專利，公開號(hào)CN 102226104A，介紹了一種利用廢潤(rùn)滑油生產(chǎn)汽柴油的方法，其過程由于廢潤(rùn)滑油都要經(jīng)過反應(yīng)精餾，裂解催化劑用量大，并且只生產(chǎn)汽、柴油。中國(guó)專利，公開號(hào)CN201010182957. 4，介紹從廢潤(rùn)滑油中分離回收成品油的方法及其裝置，其工序較多，比較繁瑣，產(chǎn)生“三廢”，并且產(chǎn)品品質(zhì)低。中國(guó)專利，公開號(hào)CN201010160808.8，介紹利用廢油加工液體燃料油的方法，其
工序多，廢液多，得到的產(chǎn)品品質(zhì)低。中國(guó)專利，公開號(hào)CN201010151513. 4，介紹一種再生潤(rùn)滑餾份油的制備方法，其過程要用吸附劑，消耗大量的吸附劑費(fèi)用較高，并得到的油品品質(zhì)低。中國(guó)專利，公開號(hào)CN201010132513. X，介紹一種廢潤(rùn)滑油全加氫型再生催化劑及其制備方法和應(yīng)用，其過程要求15MPa高壓，高氫油比，耗氫多，得到的產(chǎn)品性能差。中國(guó)專利，公開號(hào)CN200920141806. 7，介紹從廢潤(rùn)滑油中提煉輕柴油的新型設(shè)備，得到的柴油品質(zhì)低，產(chǎn)品收率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)廢潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)化過程中的產(chǎn)品檔次低、經(jīng)濟(jì)效益差和二次污染等問題，以汽、柴油及基礎(chǔ)油為目標(biāo)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)廢潤(rùn)滑油進(jìn)行資源化利用，并綜合利用過程本身的廢渣和燃?xì)?，使生產(chǎn)過程節(jié)能和環(huán)保，避免了二次污染。具體地講，本發(fā)明將廢潤(rùn)滑油經(jīng)常壓蒸餾切割餾分油，小于500°c餾分油直接加氫，再經(jīng)分餾得到汽柴油。而大于500°C重質(zhì)油需要經(jīng)催化反應(yīng)蒸餾再加氫提質(zhì)。本發(fā)明提高了平衡反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和連串反應(yīng)的選擇性、降耗節(jié)能、延長(zhǎng)了催化劑壽命，流程簡(jiǎn)單且節(jié)省投資。本發(fā)明的技術(shù)方案如下廢潤(rùn)滑油進(jìn)入蒸餾塔經(jīng)蒸餾根據(jù)餾出溫度切割成餾分油(<50(TC)和重質(zhì)油(>500°C)ο餾分油直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器，控制進(jìn)料溫度在260-380°C，氫氣分壓3-8 MPa，體積空速O. 5-4. O h — 1和氫油體積比為200-1000 1 ;氫氣經(jīng)分離純化后循環(huán)使用；加氫使用的硫化物催化劑為負(fù)載型NiMo、Niff, CoMo、CoW、NiMoW或CoMoW硫化物催化劑，載體是具有雙中孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的氧化物載體，氧化物載體是Si02、Al203、Ti02、SiO2-Al2O3或Al203-Ti02。重質(zhì)油在分子篩/氧化鋁催化劑上的氣相催化裂解。將重質(zhì)油注入裝有分子篩/氧化鋁催化劑的反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行反應(yīng)精餾，反應(yīng)精餾后的餾分油可直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器加氫精制，采用廢潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱。加氫精制后的餾分油經(jīng)常壓蒸餾，根據(jù)餾出溫度切割成汽油(<180°C)、柴油(<280°C)和基礎(chǔ)油(>280°C)。上述技術(shù)方案可以連續(xù)化操作。重質(zhì)油經(jīng)催化蒸餾的餾分通過原料泵進(jìn)入與氫氣混合后經(jīng)換熱器加熱進(jìn)入加氫反應(yīng)器，控制進(jìn)料溫度在260-380 °C;氫氣分壓3-8 MPa，體積空速O. 5-4. O h — 1和氫油體積比為200-1000 1 ;加氫使用的硫化物催化劑為負(fù)載型NiMo、Niff, CoMo, Coff,NiMoff或CoMoW硫化物催化劑，載體是具有雙中孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的氧化物載體，氧化物載體是Si02、Al2O3' Ti02、SiO2-Al2O3 或 Al203_Ti02。本發(fā)明中的催化蒸餾塔使用的催化劑為氧化鋁負(fù)載的分子篩，其中分子篩包括ZSM-5、Y型沸石、絲光沸石和β沸石或者它們的混合物，分子篩含量為O. 5-95wt%。催化劑的主要作用是裂解大分子，并同時(shí)進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)。加氫反應(yīng)塔使用的催化劑為負(fù)載型NiMo、NiffXoMo, Coff, NiMoW或CoMoW硫化物催化劑，載體是具有雙中孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的氧化物載體，氧化物載體是 Si02、A1203、TiO2, SiO2-Al2O3 或 Al203-Ti02。通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)得到汽油餾分(<180°C〉的收率在5-15%，辛烷值為75-85，密度O. 70-0. 76g/cm3，可以作為汽油的調(diào)和組分。柴油餾分(<280°C)的收率在10-30%，十六烷值為55，密度O. 83-0. 86g/cm3，凝點(diǎn)低于_10°C，可以作為10號(hào)低凝柴油?；A(chǔ)油餾分(>280°C )的收率在50-60%，密度O. 91-0. 97g/cm3,收率燃?xì)夂徒乖a(chǎn)率不高于8%。本發(fā)明的常壓蒸餾、催化蒸餾與加氫精制采用連續(xù)操作的方式，操作靈活、簡(jiǎn)便。本發(fā)明的有益效果是I)采用常壓蒸餾與氣相催化裂解過程相結(jié)合，充分利用過程的燃?xì)夂徒乖档土四芎?，無二次污染；2)通過常壓蒸餾和反應(yīng)精餾技術(shù)相結(jié)合提高了平衡反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，提高了反應(yīng)的選擇性，延長(zhǎng)了加氫精制催化劑壽命，同時(shí)減少了催化劑用量；3)先分餾再加氫，減少了氫耗；4)產(chǎn)品質(zhì)量高、收率高、原料范圍寬。


附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。圖中1常壓蒸餾塔；2反應(yīng)蒸餾塔；3加氫反應(yīng)器；4蒸餾塔。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。
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實(shí)施例I將原料廢潤(rùn)滑油注入常壓蒸餾塔，采用廢機(jī)油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱。根據(jù)餾出溫度切割成餾分油(<500°C)和重質(zhì)油(>500°C)。下表I為常壓蒸餾物料
平衡結(jié)果。
廢潤(rùn)滑油加入量/g餾分油(500Γ)重質(zhì)油(>500°C)
IOOUg700 g300 g
所占廢潤(rùn)滑油比例70%30%下表2常壓蒸餾前后餾分油性質(zhì)
餾分油重油
原料廢機(jī)油
<500 0C、■ 0C
密度/gcrrf1 0.90 0.870.97
Wvpm 8600 780010500
1^/pp.m 500 360820
酸值/mglCOH.g-1 4.2 3.74,4
顏色黑色紅褐色黑色 有無異味有有有實(shí)施例2重質(zhì)油在分子篩/氧化鋁催化劑上的氣相催化裂解。將重質(zhì)油注入裝有分子篩/氧化鋁催化劑的反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行反應(yīng)和精餾蒸餾塔，催化劑由含30% ZSM-5和10% β沸石的氧化鋁組成，通過粘結(jié)成型得到2. 0-3. O mm的柱狀產(chǎn)品，長(zhǎng)度3-8 _，堆密度O. 65-0. 80 g/mL，強(qiáng)度大于40 N/mm。采用廢潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱，劑油比控制在1-20之間。產(chǎn)生的燃?xì)庥糜谡麴s塔的加熱。下表3見催化蒸餾物料平衡試驗(yàn)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種廢潤(rùn)滑油資源化利用的方法，其特征在于 廢潤(rùn)滑油進(jìn)入蒸餾塔經(jīng)蒸餾根據(jù)餾出溫度切割成餾分油和重質(zhì)油；餾分油直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器，控制進(jìn)料溫度在260-380°C，氫氣分壓3-8 MPa,體積空速0. 5-4. 0 h'氫油體積比為200-1000 1 ;氫氣經(jīng)分離純化后循環(huán)使用；加氫使用負(fù)載型硫化物催化劑，載體是具有雙中孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的氧化物載體；重質(zhì)油在分子篩/氧化鋁催化劑上的氣相催化裂解；將重油注入裝有分子篩/氧化鋁催化劑的反應(yīng)精餾塔中進(jìn)行反應(yīng)精餾，反應(yīng)精餾后的餾分油直接進(jìn)入加氫反應(yīng)器加氫精制，采用廢潤(rùn)滑油轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的廢渣和燃?xì)膺M(jìn)行加熱；力口氫精制后的餾分油經(jīng)常壓蒸餾，根據(jù)餾出溫度切割成汽油、柴油和基礎(chǔ)油。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種廢潤(rùn)滑油資源化利用的方法，其特征還在于負(fù)載型硫化物催化劑為 NiMo、Niff, CoMo, Coff, NiMoW 或 CoMoW。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種廢潤(rùn)滑油資源化利用的方法，其特征還在于，氧化物載體是 Si02、Al2O3' TiO2' SiO2-Al2O3 或 Al2O3-TiO20
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢潤(rùn)滑油資源化利用的方法，屬于環(huán)境保護(hù)和能源技術(shù)領(lǐng)域。其特征是以廢潤(rùn)滑油為原料，經(jīng)蒸餾，再加氫精制生產(chǎn)高品質(zhì)汽、柴油和基礎(chǔ)油的方法其特征是首先廢潤(rùn)滑油經(jīng)蒸餾得到小于500oC餾分和大于500oC餾分，接下來將小于500oC餾分在硫化物催化劑上加氫精制反應(yīng)，通過單烯烴加氫飽和反應(yīng)脫除單烯化合物，并脫硫、氮脫、脫氧、除膠質(zhì)生產(chǎn)得無異味、品質(zhì)高的汽柴油及基礎(chǔ)油的混合油，再經(jīng)蒸餾得到汽油、柴油和基礎(chǔ)油餾分油。而經(jīng)蒸餾大于500oC餾分要經(jīng)過反應(yīng)蒸餾后再加氫精制。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，催化劑活性和選擇性高，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益及工業(yè)應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C10M175/00GK102786985SQ201210265279
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者李闖, 梁長(zhǎng)海, 汪鐳, 肖子輝, 陳霄 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)