我国废矿物油的产生及现状
随着我国经济社会的不断进步,在工业生产和日常生活中不可避免地会产生各种废矿物油。废矿物油是指从石油、煤炭、油页岩中提取和精炼,在加工和使用过程中由于受杂质污染、氧化或热分解等外在因素作用导致改变了原有的物理和化学性能,不能继续被使用的矿物油。矿物油主要是含碳原子数比较少的烃类物质,多数是不饱和烃,主要成分有C15-C36的烷烃、多环芳烃(PAHs)、烯烃、苯系物、酚类等,产生于国民经济的各个行业,主要包含工矿企业的机械设备、动力装置、运输设备、电器设备及金属加工业用过后更换下来的废润滑油、机油、液压油、变压器油、防锈油、溶剂油等,以及交通运输工具(汽车、火车、船舶、飞行器)用过后更换下来的废润滑油、废机油等。
废矿物油含有多种毒性物质,对人体健康具有一定的危害。废矿物油一旦大量进入外环境,将造成严重的环境污染。它会破坏生物的正常生活环境,造成生物机能障碍。例如废矿物油污染土壤后由于其粘稠性较大,除了堵塞土壤孔隙及破坏土质外,还能粘在植物根部形成一层粘膜,妨碍根部对水分和营养物质的吸收,造成植物根部腐烂,缺乏营养而大面积死亡。当土壤孔隙较大时,石油废水还可以渗透到土壤深层,甚至污染浅层地下水。
据统计,我国每年产生大量的废矿物油,2013年我国废矿物油行业产生量约624万吨,到2018年产生量达到了731.7万吨。
技术要点介绍
1.原料的沉降过滤阶段采取的方法大同小异,基本上都是自然沉降或保温(加热到一定温度)沉降,进行粗过滤和脱水。之后进行过滤或是采用离心机将其中大部分的固体杂质脱除。
2.加热和蒸馏阶段路线差别比较大,比较原始的方式是采用釜式蒸馏,现在已经明令禁止基本被淘汰。现在常见的加热蒸馏采用加热炉进行加热,到达一定温度后进入闪蒸塔进行脱水和轻组分,然后进行减压蒸馏,将其中的基础油成分按不同的流程进行采出收集。为了避免在加热过程中比较容易出现的结焦和裂解的问题,提高分离效率和产品收率,废矿物油在蒸馏过程中采用的工艺主要分为以下几种:
(1)降膜蒸发:是将废油从降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,在重力和真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动。流动过程中,被加热介质加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室,汽液经充分分离,蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质,从而实现多效操作,液相则由分离室排出。
(2)刮膜蒸发:废油从加热区的上方径向进入蒸发器;经布料器分布到蒸发器加热壁面,然后,旋转的刮膜器将物料连续均匀地刮成厚薄均匀的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流,并阻止液膜在加热面结焦、结垢,从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升,经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器;重组份从蒸发器底部的锥体排出,一般采用三级蒸发。