工業(yè)液壓油溶劑精制法回收工藝的改進(jìn)研究

嚴(yán)周民

摘 要：隨著環(huán)保節(jié)能的重視程度提高，廢棄的液壓油會造成環(huán)境污染，對其進(jìn)行回收再利用能夠節(jié)約能源，并且起到保護(hù)環(huán)境的作用。當(dāng)前，我國主要采用溶劑精制法對廢棄的油進(jìn)行回收，為了提高液壓油的回收率和質(zhì)量，文章對其溶劑精制法回收的工藝進(jìn)行了改進(jìn)，選擇了雙溶劑精制，即在糠醛溶劑中加入異丙烷從而構(gòu)成雙溶劑精制，通過實(shí)驗(yàn)研究，雙溶劑精制法回收效果更好，不僅提高了回收油的質(zhì)量，而且能夠節(jié)約溶劑成本、提高回收效率。

關(guān)鍵詞：液壓油;雙溶劑精制;回收工藝;改進(jìn)

中圖分類號：TE992.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1001-5922（2020）10-0043-04

Abstract：With the increasing emphasis on environmental protection and energy conservation， waste hydraulic oil will cause environmental pollution. Recycling it can save energy and protect the environment. At present， in China， solvent refining is mainly used to recover waste oil. In order to improve the recovery rate and quality of hydraulic oil， the solvent refining process is improved in this paper. Two-solvent refining was selected， that is， isopropane was added to the furfural solvent to constitute a two-solvent refining. Through experimental research， the two-solvent refining method has a better recovery effect， which not only improves the quality of the recovered oil， but also saves solvent costs and improves recovery efficiency.

Key words：hydraulic oil; two-solvent refining; recovery process; improvement

0 引言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，世界能源消耗巨大，其中液壓油的用量也在不斷上升。其用量不斷增多，不僅會造成能源的減少，還會造成環(huán)境問題。人們對節(jié)能環(huán)保的意識不斷上升，提出了對廢棄油進(jìn)行循環(huán)再利用的方式?？梢越档湍茉吹膿p耗，同時(shí)也減少廢棄物的產(chǎn)生，避免造成更大的環(huán)境問題[1]。于是相關(guān)的研究者提出了不同的回收工藝，隨著工藝的不斷改進(jìn)，能夠增加廢液壓油的回收率，還能夠提升回收油的性能參數(shù)。

之前對廢油的回收方式采用的酸處理，由于該方式的回收效果不好，于是對回收工藝進(jìn)行不斷改進(jìn)，如今主要采用的回收方式是溶劑精制和氫化精制的方式[2-3]。該方式能夠在保證回收油質(zhì)量的情況下，還提高其回收率。雖然氫化精制具有很好的回收效果，但是其工藝較為復(fù)雜，并且成本高，尤其是一些小型的工廠將會選擇溶劑精制方式進(jìn)行回收。溶劑精制方式成本低、回收率高，而且污染比較小，所以當(dāng)前我國很多工廠樂于選擇溶劑精制[4]。對溶劑精制法回收工藝進(jìn)行改進(jìn)，從而提高回收效果是當(dāng)前相關(guān)研究者一種在進(jìn)行的事情[5-6]。于是文章將對工業(yè)液壓油溶劑精制法回收工藝進(jìn)分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料和儀器

實(shí)驗(yàn)所需要的原料：糠醛、異丙烷、廢液壓油。實(shí)驗(yàn)所需要的儀器如表1所示。

1.2 實(shí)驗(yàn)流程

圖1即為實(shí)驗(yàn)工藝的流程圖，其主要流程為：首先需要將廢液壓油進(jìn)行靜置，靜置時(shí)間至少3d，目的在于將廢液壓油中的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)行沉淀;然后再使用實(shí)沸點(diǎn)蒸餾裝置對液壓油進(jìn)行處理，將350℃到400℃液壓油餾分;最后就是通過使用糠醛單溶劑和雙溶劑分別對液壓油餾分進(jìn)行溶劑精制，從而實(shí)現(xiàn)對液壓油的回收[7-8]。廢液壓油及其餾分油的性能參數(shù)如表2所示。

2 結(jié)果與討論

2.1 糠醛單溶劑精制

2.1.1 精制溫度與粘度指數(shù)的關(guān)系分析

圖2即為溫度與粘度指數(shù)的曲線圖，每種顏色的曲線代表不同的劑油體積比。從圖中可以看出不管何種劑油體積比，曲線的的大致變化趨勢即為先增大后降低的，當(dāng)溫度大致為75℃時(shí)，粘度指數(shù)達(dá)到最大值，即精制溫度小于75℃時(shí)，精制溫度越高，粘度指數(shù)會越大，反之，粘度指數(shù)會越來越小。另外，從圖中可以看出精制溫度不變時(shí)，增大劑油體積比，粘度指數(shù)的變化趨勢也是先增大后降低，且在劑油體積比為1.5：1，一般情況下粘度指數(shù)處于最大值。當(dāng)劑油體積比為1.5：1，精制溫度為75℃時(shí)，粘度指數(shù)達(dá)到最大值。圖2的變化趨勢表明：精制溫度和劑油體積比增大時(shí)能夠使得精制程度加深，剛開始時(shí)會將其中的非理性組分去除，從而增加了粘度指數(shù)，但是當(dāng)劑油體積比和精制溫度繼續(xù)變大時(shí)，其中理想的部分也會被分離，從而就會使得粘度指數(shù)發(fā)生下降的趨勢，粘度指數(shù)越小時(shí)就會影響到回收油的使用性能。

2.1.2 精制溫度與收率的關(guān)系分析

圖3即為精制溫度與收率的曲線圖，從圖中可以看出，與圖2的變化趨勢相近，不管是何種劑油體積比的情況下，精制溫度越來越高時(shí)，收率的變化趨勢是先增大后降低。精制溫度大致在80℃時(shí)，收率達(dá)到最大值。然而當(dāng)溫度不變的情況下，劑油體積比越來越大時(shí)，其收率卻是越來越小，即劑油體積比與收率成反比的關(guān)系。出現(xiàn)這種兩種現(xiàn)象的原則在于：首先當(dāng)精制溫度越來越高，非理想組織會不斷溶解，從而會增大收率，然而當(dāng)其溫度超過一定范圍之后，理想組織也會被溶解，從而使其收率下降;另外一種現(xiàn)象的原因是劑油體積比越大，溶解程度就會越大，自然收率就會越小。

2.1.3 75℃下劑油體積比為1.5：1時(shí)的其他性能參數(shù)

通過上文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)精制溫度為75℃、劑油體積比為1.5：1時(shí)，粘度指數(shù)達(dá)到最大值，收率值比較大，所以此環(huán)境下屬于最佳的工藝條件。然后對其性能進(jìn)行測試，得到如表3所示的性能參數(shù)。

2.2 雙溶劑的精制

異丙醇處于醇類溶劑，因?yàn)椴粫c糠醛發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，而且醇類中含有C—O鍵，它是一種具有極性的鍵，于是將其加入到糠醛中，能夠增加雙溶液的極性。另外，異丙醇與糠醛共同作用，還可以增強(qiáng)雙溶劑的選擇性。當(dāng)雙溶液在實(shí)驗(yàn)過程中，容易發(fā)生締合作用，從理論上講，將兩種溶劑進(jìn)行融合之后形成的雙溶液能夠增強(qiáng)精制效果。為了驗(yàn)證其效果，對雙溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下。

1）雙溶劑體積比不同時(shí)，回收油的性能參數(shù)結(jié)果。異丙醇具有很強(qiáng)的極性，當(dāng)加入到糠醛中的量存在差異時(shí)，就會影響到回收油的性能參數(shù)，于是文章將設(shè)置不同比例的雙溶劑，異丙醇：糠醛的體積比值設(shè)置在0.5：1到2.5：1的范圍之內(nèi)，精制溫度為75℃、劑油體積比為1.5：1。最后得到回收油的性能參數(shù)如表4所示。

從表4中可以看出來，當(dāng)雙溶劑體積比越來越大時(shí)，粘度指數(shù)的變化規(guī)律是先增大后降低，另外與糠醛單溶劑精制相比較，雙溶劑的粘度指數(shù)更大。由此可知，當(dāng)加入異丙醇的量不斷增多時(shí)，雙溶液能夠除去更多的非理想組織，使其粘度指數(shù)變大，并且高于單溶劑，當(dāng)異丙醇的量超過某一個(gè)范圍之后，還會對消除掉理想組織，從而導(dǎo)致粘度指數(shù)大幅度降低，甚至最后低于單溶劑最優(yōu)的工藝條件下的粘度指數(shù)。另外，當(dāng)雙溶劑體積比越來越大時(shí)，折光率、收率和閃點(diǎn)等的變化趨勢也是先增大后降低，也同樣說明了雙溶劑精制不僅會對非理想組織去除，而且還會去除掉理想組織。還可以從表4中看出，性能參數(shù)色度不會隨著雙溶劑體積比的變化而變化。

從表4中可以看出性能參數(shù)凝點(diǎn)的變化趨勢，即雙溶劑體積比與凝點(diǎn)成正比關(guān)系，即當(dāng)雙溶劑體積比不斷增大時(shí)，性能參數(shù)凝點(diǎn)會不斷變小。然而當(dāng)凝點(diǎn)比較小時(shí)，在低溫條件下，不利于使用回收油。因?yàn)殡p溶劑中存在異丙醇，存在于液壓油中的抗凝劑非常容易溶于異丙醇中，當(dāng)異丙醇的體積不斷在增多時(shí)，就會溶解更多的抗凝劑，于是回收油中的抗凝劑就會降低，所以就會出現(xiàn)如表所示的凝點(diǎn)逐漸減小的效果。

最后從表4中可以看出，精制溫度為75℃、劑油體積比為1.5：1的工藝條件下，雙溶劑體積比為1：1時(shí)，雙溶劑精制的綜合性能參數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)。

2）最佳精制條件下回收油的性能參數(shù)對比。通過上文的實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果來看，最佳工藝條件為：精制溫度為75℃、劑油體積比為1.5：1、雙溶劑體積比為1：1。此工藝條件下，糠醛單溶劑精制和雙溶液精制的回收油性能參數(shù)最佳，于是將兩者的性能參數(shù)進(jìn)行對比，上表5即為對比結(jié)果，從表中可以看出，雙溶劑精制除了總收率和凝點(diǎn)不如糠醛單溶劑精制外，其他的所有性能參數(shù)均比糠醛單溶劑精制好。而且由于雙溶劑精制會吸收掉抗凝劑，從而使得凝點(diǎn)變低，為了彌補(bǔ)該缺陷，只需要在雙溶劑中加入一定量的抗凝劑即可。所以綜合看來，使用雙溶液精制的回收油的性能參數(shù)更好，具有更好的回收效果和應(yīng)用價(jià)值。

3? ? ?結(jié)語

綜上所述，精制溫度為75℃、劑油體積比為1.5：1的工藝條件下，雙溶劑體積比為1：1時(shí)，相比于單溶劑精制，雙溶劑精制能夠提高回收油的性能參數(shù)。而且在實(shí)驗(yàn)過程中，雙溶液精制時(shí)的萃取靜置時(shí)間能夠降低5～6h，所以雙溶液精制能夠提高生產(chǎn)效率。另外，通過對異丙醇和糠醛的價(jià)格進(jìn)行對比，異丙醇的價(jià)格更低，在雙溶液中加入異丙醇可以降低溶劑的成本。所以選擇雙溶劑精制更加優(yōu)異。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，溶液精制回收工藝將會更加的完善，更有助于對費(fèi)油的回收再利用，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用。

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