利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油制備輪軌減磨劑的研究

郭宏偉劉 嬌李學(xué)鵬

（1．沈陽鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所，遼寧 沈陽 110000；2．沈陽鐵路局沈陽供電段，遼寧 沈陽 110000）

利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油制備輪軌減磨劑的研究

郭宏偉1劉 嬌1李學(xué)鵬2

（1．沈陽鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所，遼寧 沈陽 110000；2．沈陽鐵路局沈陽供電段，遼寧 沈陽 110000）

根據(jù)鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油的性質(zhì)和輪軌減磨劑的生產(chǎn)要求，研究了鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油制備輪軌減磨劑的生產(chǎn)工藝條件?，F(xiàn)場試驗(yàn)表明利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)的輪軌減磨劑減磨效果顯著，能夠滿足現(xiàn)場使用要求。

鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油；輪軌減磨劑；再生利用

1 概述

我國有大量的內(nèi)燃機(jī)機(jī)車在鐵路上使用，內(nèi)燃機(jī)車潤滑油在機(jī)車運(yùn)行一定里程和時間后必須更換，鐵標(biāo)《TB T1739-2005 內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)油換油指標(biāo)》中規(guī)定運(yùn)用中的柴油機(jī)油有一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到換油標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)更換新油。因此，內(nèi)燃機(jī)車在大修或中修時，對機(jī)車卸下的舊機(jī)油，要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果不合格且不能再使用者，按廢油處理，每年由此產(chǎn)生的鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油數(shù)量十分巨大。如何合理再生利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油（以下簡稱鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油），不僅可以節(jié)約能源，變廢為寶，而且是保護(hù)環(huán)境，防止廢油污染的主要措施。

輪軌減磨劑是工務(wù)部門進(jìn)行輪軌減磨作業(yè)的必備產(chǎn)品，該產(chǎn)品對延長車輪和曲線外軌的使用壽命作用巨大，定期涂抹能降低輪緣和鋼軌側(cè)磨50%以上。每年工務(wù)部門要采購大量輪軌減磨劑用于曲線涂油減磨作業(yè)。

本文將鐵路內(nèi)燃機(jī)車廢棄潤滑油進(jìn)行一系列的化工處理，使之滿足生產(chǎn)輪軌減磨劑的生產(chǎn)要求，利用處理后的鐵路內(nèi)燃機(jī)車廢棄潤滑油成功地生產(chǎn)出滿足鐵路工務(wù)維修使用的輪軌減磨劑，并經(jīng)現(xiàn)場部門使用檢驗(yàn)，效果良好，符合工務(wù)要求。

2 鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油再生處理

使用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)輪軌減磨劑，必須去除鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油中影響輪軌減磨劑產(chǎn)品質(zhì)量的不利物質(zhì)，改進(jìn)鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油中不能去除物質(zhì)的品性。

2.1 鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油的成因

鐵路機(jī)車內(nèi)燃機(jī)油是以精制的礦物潤滑油為基礎(chǔ)油，加入多種添加劑調(diào)制而成。內(nèi)燃機(jī)油的劣化是指在使用過程中,由于外來雜質(zhì)污染及潤滑油自身所發(fā)生的物理、化學(xué)變化,從而使?jié)櫥驮行再|(zhì)發(fā)生變化。內(nèi)燃機(jī)油劣化速度較快,這與它的工作條件有關(guān)。在內(nèi)燃機(jī)工作時,摩擦零件磨損產(chǎn)生磨屑、燃燒室未完全燃燒的重質(zhì)燃料、炭粒、外界環(huán)境中的塵埃滲入,水蒸汽凝結(jié),造成雜質(zhì)污染;另一方面,活塞、氣缸壁等潤滑部位的薄層機(jī)油工作于高溫重負(fù)荷條件下,潤滑油中的烴類及添加劑,都將發(fā)生深度的物理化學(xué)變化,在低溫條件下又會產(chǎn)生大量的低溫油泥。雖然在廢內(nèi)燃機(jī)油中聚集了各種雜質(zhì)，但是所有雜質(zhì)加起來也只是廢油中的一小部分。

表1 鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油和生產(chǎn)原料技術(shù)指標(biāo)對比

表2 鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油再生后的技術(shù)指標(biāo)

表3 輪軌減磨劑生產(chǎn)原料配比表

表4 樣品檢驗(yàn)結(jié)果

表6 試產(chǎn)產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油理化分析

內(nèi)燃機(jī)油在運(yùn)行一段時間后要判斷其劣化程度的大小，單純的通過目測、手感等簡單的人為方法還不能準(zhǔn)確的做出判斷，因此對沈陽鐵路局內(nèi)機(jī)務(wù)段廢棄內(nèi)燃機(jī)潤滑油進(jìn)行運(yùn)動粘度（40℃）/（mm2/s）、總酸值（mgKOH/g）、開口閃點(diǎn)（℃）、機(jī)械雜質(zhì)（%）、水分（%）等5個理化性能指標(biāo)的測定。按照國家《石油和石油產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)，通過對采樣來的鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油進(jìn)行分析得出其一些主要的理化性能指標(biāo)，其檢測結(jié)果及與生產(chǎn)原料技術(shù)指標(biāo)的對比見表1。

與生產(chǎn)輪軌減磨劑所用的生產(chǎn)原料相比，通過目測發(fā)現(xiàn)，廢內(nèi)燃機(jī)油顏色明顯發(fā)黑，而通過檢測發(fā)現(xiàn)其酸值、粘度、機(jī)械雜質(zhì)、水份、閃點(diǎn)高于既有生產(chǎn)原料的技術(shù)指標(biāo)。

2.3 鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油再生方案的確定

通過對鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油的理化分析以及再生后鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油的用途，我們選用絮凝沉降的方法對鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油進(jìn)行再生處理。絮凝沉降法是內(nèi)燃機(jī)油再生工藝改革中出現(xiàn)的一種無污染工藝。此法操作簡便安全。由于不再使用硫酸，不僅可以根除酸渣對環(huán)境的污染，而且可避免設(shè)備因使用硫酸而帶來的腐蝕。絮凝沉降法的關(guān)鍵是絮凝劑的選取。因此我們對絮凝劑的選取進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的分析結(jié)果，最終選取一種性能優(yōu)異的無機(jī)絮凝劑。利用無機(jī)絮凝劑再生鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油的技術(shù)指標(biāo)見表2。

通過表2可以看出，經(jīng)過再生處理后的廢油，酸值、機(jī)械雜質(zhì)和水分的技術(shù)指標(biāo)下降十分明顯，粘度和閃點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)稍有變化。與生產(chǎn)原料相比，再生后的鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油粘度指標(biāo)大于生產(chǎn)原料，粘度大有利于輪軌減磨劑的生產(chǎn)，酸值和機(jī)械雜質(zhì)的指標(biāo)稍高于生產(chǎn)原料，對輪軌減磨劑的生產(chǎn)影響不大。

3 輪軌減磨劑的制備

根據(jù)輪軌減磨劑的生產(chǎn)要求可知，利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)輪軌減

磨劑首先要對廢機(jī)油進(jìn)行再生處理，而后再相應(yīng)調(diào)整各生產(chǎn)原料即稠化劑、基礎(chǔ)油、再生油和添加劑之間的配比關(guān)系，從而生產(chǎn)出滿足現(xiàn)場實(shí)際使用要求的輪軌減磨劑。

根據(jù)輪軌減磨劑的使用特點(diǎn)以及原有輪軌減磨劑的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合再生內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油所具有的特性，選取了幾種組分配比進(jìn)行了小樣試制，各組分配。

比如表3所示。

按照7種產(chǎn)品組分配比方案和生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行了產(chǎn)品小樣的試制，同時對試制樣品進(jìn)行了檢驗(yàn)，測得主要技術(shù)指標(biāo)如表4。

由表4中可以看出，除樣品7以外其他樣品均符合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在稠化劑和添加劑用量相等的情況下，再生油使用的數(shù)量越多，則生產(chǎn)成本越低。因此，樣品6的配方組分為利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)輪軌減磨劑的最佳組分配方。根據(jù)配方組分，進(jìn)行了產(chǎn)品試產(chǎn)，并對試產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行了檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

由表5可以看出，利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)輪軌減磨劑試產(chǎn)的產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果符合Q/SYRT0002-2012 鐵路輪軌潤滑劑 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，可依據(jù)試產(chǎn)過程進(jìn)行批量生產(chǎn)。

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)的輪軌減磨劑的使用效果，于2012年在吉林和圖們兩個工務(wù)段進(jìn)行了試用。吉林工務(wù)段在沈吉線、長圖線、吉舒線上，圖們工務(wù)段在長圖線、牡圖線上，利用原車載涂油設(shè)備實(shí)施涂油減磨實(shí)驗(yàn)。

從現(xiàn)場的使用效果來看，利用鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)的輪軌減磨劑，具有較好地減磨效果，另外減磨劑中雜質(zhì)少，顆粒度滿足要求，不易堵塞涂油設(shè)備管路，獲得了現(xiàn)場涂油作業(yè)人員的充分肯定。

結(jié)語

本文對鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油進(jìn)行再生處理，使之成為生產(chǎn)輪軌減磨劑的可用原材料，并利用再生處理后的鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油生產(chǎn)出符合現(xiàn)場使用要求的輪軌減磨劑。鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油再生作為輪軌減磨劑生產(chǎn)用原料，變廢為寶，節(jié)能降耗，為鐵路內(nèi)燃機(jī)廢棄潤滑油的綜合利用提供了一條新途徑。

[1]戴鈞樑．廢潤滑油再生[M]．北京：中國石化出版社，1999．

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