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使用超临界CO2再生用过的润滑剂的方法技术

技术编号:42554777 阅读:11 留言:0更新日期:2024-08-29 00:27
使用超临界CO2再生用过的润滑剂的方法。本发明专利技术涉及一种用于再生用过的润滑剂组合物(尤其用于再生发动机排放油)的方法,包括以下步骤:‑在逆流分馏塔中使用超临界二氧化碳(sCO2)的逆流料流对所述用过的润滑剂组合物进行分馏,其中所述用过的润滑剂组合物和超临界CO2以sCO2流速与用过的润滑剂流速之比为15至50在逆流塔中供料;并且‑回收在超临界CO2内萃取的再生油。本发明专利技术进一步涉及由根据本发明专利技术获得的再生基础油制备润滑剂组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及再生用过的润滑剂组合物的领域。本申请更特别地涉及一种再生用过的润滑剂组合物以产生再生油的方法,该再生油可作为基础油掺入以制备新鲜的润滑剂组合物。


技术介绍

1、也被称为“润滑剂”的润滑剂组合物通常被用在机械系统中,其主要目的是减少各种运动金属部件之间的摩擦力并且防止这些部件(尤其是其表面)的过早磨损甚至损坏。例如,它们被用在机动车辆的各种系统中,包括发动机、传动装置(transmission)和液压回路。

2、然而,当润滑剂组合物老化、变质和氧化时,它会失效并且变成“用过的润滑剂”,也被称为“废润滑剂”、“老化的润滑剂”或“降解的润滑剂”。因此,润滑剂在使用一段时间后需要更换。

3、此外,归因于由润滑操作产生的各种杂质,废润滑剂对水、环境构成严重威胁,如果处理不当的话,从长远来看可能会对人类健康构成非常严重的危害。

4、另一方面,众所周知,大量的石油衍生油被用来配制润滑剂。此外,润滑油的制造是原油炼油厂中最耗能的过程。通常,萃取1升润滑油需要37升原油。

5、因此,为了益于环境保护和资源节约,并且由于石油短缺正在成为当今的全球性问题,因此希望开发对用过的润滑剂进行再精制或再调节(reconditioning)的方法。

6、这种再调节在再利用之前通常是需要的,因为用过的油含有衍生自油本身或衍生自其中的添加剂的降解产物,以及来自发动机或其他机械装置的金属、金属氧化物等的颗粒。因此,老化的油含有大量的污染元素,因为周期分类表中的几乎所有的族都会出现,正如下文所示的。

7、除了油中存在的元素的多样性以及其浓度的宽范围之外,还必须要考虑到每种油具有不同的来源并且因此以不同的方式受到污染的事实,以便理解要解决的问题的难度。因此,必须要处理大量的油的复杂混合物。

8、由于这种复杂性,因此没有现有的单一过程或技术能够实现再生用过的润滑剂所需的所有要求。传统系统通常结合两个或更多个过程以将用过的润滑剂再生到可接受的质量。

9、废润滑剂长期以来通过如下方式被再精制成基础油:使用硫酸以将污染物与有用的烃组分分离,然后使用粘土进行处理。这种硫酸-粘土技术是商业上用于再生用过的润滑油的主要工艺,因为它在经济上具有吸引力。但是,废油是用98%的硫酸处理的,这会产生大量高度毒性的、对环境有害的酸和粘土污泥。

10、因此,已经开发了其他几种技术来再循环废润滑油,这些技术通常涉及收集、过滤、脱水、蒸馏、加氢处理、液-液萃取。

11、例如,申请ep 0 708 174涉及一种不使用酸或吸附剂的废油纯化方法,包括脱水、真空蒸馏、溶剂萃取和加氢处理的步骤。然而,真空蒸馏以及真空蒸馏与加氢精制技术的组合是高成本的;此外,萃取步骤需要溶剂。

12、换言之,当今使用的许多传统技术可能会产生其他环境问题,例如能源和化学品的低效使用以及在工艺过程中产生有害废料,或者需要高成本的技术。

13、当前的环境关切导致需要开发一种高效且更为环境友好的解决方案来再调节废润滑油。

14、由于此原因,超临界流体萃取(sfe)技术的使用看来相对于其他用于回收废润滑剂的传统方法来说是非常有潜力和环境友好的。超临界二氧化碳(co2)因其高溶解能力、低成本、不易燃和环境友好而是一种特别令人感兴趣的溶剂。

15、此外,温度和压力临界条件(tc=32℃和pc=74巴)也是容易达到的。

16、在申请ep 1 165 728中已经描述了一种使用超临界状态的液体处理油的方法,所述方法基本上包括初始阶段,其中油在萃取塔内分离成轻馏分、重馏分和中间多数馏分;之后在分离和/或反应阶段处理该中间馏分。

17、还可以提及文献kr 101016348,其描述了一种用于从废油(特别是核能工业中产生的放射性废油)中分离放射性污染物的方法,包括超临界溶剂溶解到脱水废油中的步骤,然后通过分离膜进行过滤。

18、文献cn 102766479还提出了一种使用超临界流体对润滑油进行脱色和精炼的方法。


技术实现思路

1、本专利技术的概述

2、本专利技术的目的在于提供一种新方法,该新方法使得能够以环境友好的方式有效地再生或“再精制”用过的润滑剂,特别是发动机的用过的润滑剂,以产生能够进一步用作润滑剂用基础油的油。

3、因此,本专利技术根据其第一方面涉及一种用于再生用过的润滑剂组合物的方法或过程,所述方法包括以下步骤:

4、-在逆流分馏塔中使用超临界二氧化碳(sco2)的逆流料流对所述用过的润滑剂组合物进行分馏,

5、其中所述用过的润滑剂组合物和超临界co2以sco2流速与润滑剂流速之比为15至50在逆流塔中供料;并且

6、-回收在超临界co2内萃取的再生油。

7、更特别地,在根据本专利技术的分馏过程中,该用过的润滑剂组合物从上部被注入到逆流塔中,而超临界co2从下方流过塔。形成在co2内分离的再生油的物质从离开塔顶侧的萃取物中去除。

8、出于本专利技术的目的,术语“用过的润滑剂组合物”(也被更简单地称为“用过的油”)或“废润滑组合物”旨在表示已经用于润滑机械系统如轴承、齿轮、发动机的部件(特别是机械部件)的润滑剂组合物。

9、该用过的润滑剂组合物可以是各种来源的。特别地,它可以是发动机的用过的润滑油。考虑到其来源,本专利技术中应用的该用过的润滑剂组合物(特别是发动机润滑剂组合物)具有高含量的多种污染元素,特别是钙(ca)、铁(fe)、镁(mg)、钠(na)、镍(ni)、磷(p)、硅(si)、锌(zn)等。

10、与“用过的润滑剂组合物”相对,出于本专利技术的目的,表述“新鲜润滑剂组合物”旨在表示还未用于润滑机械系统的部件并且准备好用于这种用途的润滑剂组合物。

11、在本文的其余部分中将给出根据本专利技术在逆流塔中实施分馏步骤的优选条件。

12、本专利技术的用于再精制用过的润滑剂的方法被证明在多个方面是有利的。

13、首先,它有利地利用了超临界技术,在不使用任何溶剂的情况下通过单步工艺来再生用过的油。

14、因此,本专利技术的方法有利地不需要使用任何额外的溶剂。特别地,它不包括任何溶剂萃取步骤。溶剂萃取是指任何液/液萃取步骤。

15、再生油可通过简单地从根据本专利技术的分馏步骤获得的sco2萃取物中去除co2来回收。有利地,超临界co2(本文其余部分也称为“sco2”)可通过在室温下将其再生而容易地进行再循环。

16、因此,根据本专利技术的再生废润滑剂油的方法是特别生态友好的。它有利地易于实施、经济、无危害,并且不使用有毒产品。

17、此外,本专利技术的方法有利地实现了高质量再生油的相对高的收率。

18、根据本专利技术的利用sco2逆流料流从分馏中回收的再生油有利地适合作为基础油再利用,而无需额外处理。

19、通过本专利技术的方法获得的回收油将可互换地被称为“本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于再生用过的润滑剂组合物的方法,所述方法包括以下步骤:

2.如前一个权利要求所述的方法,其中该用过的润滑剂组合物(11)被引入到塔(1)的上部中,而超临界CO2(12)从塔(1)的底部供料,在超临界CO2内萃取的再生油从离开塔顶侧的萃取物中去除。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中sCO2流速与用过的润滑剂流速之比为20至50,特别是25至45,更特别是27至45。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该分馏在40℃-200℃、特别是50℃-150℃、优选50℃-100℃的温度下进行。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该分馏在50-300巴、特别是100-250巴、优选100-200巴的压力下进行。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中再生油通过去除超临界CO2、优选通过简单的泄压来回收。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中从该分馏回收的再生油经历至少后续第二分馏步骤,该第二分馏步骤在逆流分馏塔中使用超临界二氧化碳逆流料流来进行,所述方法更特别地包括至少:>

8.如前一个权利要求所述的方法,其中第一和第二分馏步骤在相同分馏塔内或在例如串联布置的两个不同分馏塔内操作。

9.如权利要求7或8所述的方法,包括至少:

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法用于再生发动机排放油、特别是二冲程发动机排放油且更特别是船用二冲程发动机排放油的用途。

11.一种用于制备润滑剂组合物的方法,包括至少以下步骤:

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于再生用过的润滑剂组合物的方法,所述方法包括以下步骤:

2.如前一个权利要求所述的方法,其中该用过的润滑剂组合物(11)被引入到塔(1)的上部中,而超临界co2(12)从塔(1)的底部供料,在超临界co2内萃取的再生油从离开塔顶侧的萃取物中去除。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中sco2流速与用过的润滑剂流速之比为20至50,特别是25至45,更特别是27至45。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该分馏在40℃-200℃、特别是50℃-150℃、优选50℃-100℃的温度下进行。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该分馏在50-300巴、特别是100-250巴、优选100-200巴的压力下进行。...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·德费奥E·雷夫雄L·巴尔迪诺
申请(专利权)人:道达尔能源万泰克公司
类型:发明
国别省市:

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