廢油再生利用的節(jié)能分析

馬琳（大慶油田工程有限公司）

隨著工業(yè)的發(fā)展和消費(fèi)水平的提高，人們對(duì)石油的需求量越來(lái)越大，廢油產(chǎn)生的數(shù)量也隨之增多。自上世紀(jì)60 年代，歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)著手研究廢油再生利用工作，至今西方國(guó)家在這一領(lǐng)域仍處于領(lǐng)先地位。我國(guó)在這一領(lǐng)域起步較晚，但發(fā)展步伐還是比較快的。為了節(jié)約能源和資源，以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境，必須大力開(kāi)展廢油的回收和再生利用工作。

1 概述

廢油是指已經(jīng)使用過(guò)的、全部或部分由礦物油或合成油、油罐內(nèi)殘余物、油和水的混合物，以及乳濁液組成的半固體或液狀物體。按來(lái)源不同，廢油分為廢內(nèi)燃機(jī)油、廢齒輪油、廢液壓油、廢變壓器油、廢壓縮機(jī)油等。

廢油具有污染性和資源性的雙重特征：如果處理不得當(dāng)，廢油會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題；同時(shí)它也是寶貴的資源，通過(guò)再生產(chǎn)、再利用、再處理，廢油也可以轉(zhuǎn)化成其他燃料或者基礎(chǔ)油，從而節(jié)省能源并緩解資源短缺帶來(lái)的壓力。

廢油再生利用在中國(guó)市場(chǎng)機(jī)會(huì)較大。僅潤(rùn)滑油中國(guó)每年就消耗600 多萬(wàn)噸，其中90%以上都可以回收。目前我國(guó)的廢油回收率只有6%左右，至今國(guó)內(nèi)只有523 家擁有廢油回收處理資質(zhì)企業(yè)，即使這些合規(guī)企業(yè)處理的廢油也只占廢油總量的1/3，還有相當(dāng)部分的廢油沒(méi)有能夠得到妥善處置，往往通過(guò)亂排亂放，燒毀填埋等消極手段處理。如果我國(guó)企業(yè)能夠采用先進(jìn)的廢油再生技術(shù)，廢油回收率可以達(dá)到70%，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，同時(shí)對(duì)節(jié)能環(huán)保也具有重要意義[1]。

2 廢油再生利用工藝技術(shù)與節(jié)能

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和應(yīng)用，廢油再生利用技術(shù)和工藝正在走向成熟并且達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)階段。從硫酸－白土精制技術(shù)、蒸餾-加氫技術(shù)到超臨界萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)，都可以將使用過(guò)的廢油重新回收利用[2]。

2.1 廢油再煉化為潤(rùn)滑基礎(chǔ)油

廢油通過(guò)再煉化可以加工成潤(rùn)滑基礎(chǔ)油，潤(rùn)滑基礎(chǔ)油可以有很多用途，通過(guò)混合不同的添加物來(lái)滿足機(jī)械或工業(yè)對(duì)潤(rùn)滑油的不同使用需求，如可以調(diào)和成輕質(zhì)油柴油、汽油、機(jī)油、液壓油等。

本次實(shí)驗(yàn)采用典型的蒸餾-加氫工藝[3]。其工藝流程首先通過(guò)閃蒸脫除廢油中的輕油和水，再經(jīng)過(guò)常減壓蒸餾分離出汽油和瀝青油，剩余的餾分油進(jìn)入加氫精制反應(yīng)器，進(jìn)而脫除廢油中的S、N、O 等非理想組分[4]。

實(shí)驗(yàn)投入1 000 kg 廢油（干油），耗費(fèi)氫氣5.49 kg、蘇打8.95 kg、電能931 MJ、熱能1 447 MJ，產(chǎn)出潤(rùn)滑基礎(chǔ)油820 kg、石腦油40 kg、輕質(zhì)燃料油80 kg、重油60 kg，廢油回收率超過(guò)82%。

2.2 廢油再處理為真空瓦斯油

目前盛行的廢油處理是將其加工成真空瓦斯油。廢油在真空中蒸餾可以產(chǎn)生過(guò)程產(chǎn)品——真空瓦斯油，通過(guò)加入催化劑可使其變?yōu)椴裼腿剂稀l(fā)動(dòng)機(jī)燃料或者其他產(chǎn)品（瀝青或者重油）。

將廢油通過(guò)脂族溶劑萃取，然后除去溶劑，在少量堿性化合物（或還原性化合物或二者的混合物）下分離輕組分，在大氣壓或接近大氣壓下的蒸發(fā)器中連續(xù)閃蒸；接著在堿性化合物（或還原劑或二者的混合物）作用下，通過(guò)分餾塔將閃蒸后得到的塔底液體連續(xù)真空和中溫蒸餾，分離出真空瓦斯油，同時(shí)在底部分離瀝青組分或燃料油。

實(shí)驗(yàn)投入1 kg 廢油（干油），耗費(fèi)天然氣0.032 9 m3，產(chǎn)出真空瓦斯油0.8 kg、瀝青0.16 kg、輕質(zhì)燃料油0.04 kg，廢油回收率超過(guò)96%。

2.3 廢油再處理為船用柴油

向廢油加入催化劑再進(jìn)行蒸餾，沸騰產(chǎn)生的輕組分蒸氣進(jìn)入冷凝器中冷凝，液相達(dá)到360～380 ℃后，對(duì)獲得的液體加入凈化劑，清透過(guò)濾后加入穩(wěn)定劑，過(guò)濾后得成品。本方法煉制的柴油，能將廢油中的瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、添加劑、金屬鹽等留在蒸餾殘?jiān)腥コ瑹捴瞥龅牟裼偷S透明亮或淡紅透亮，外觀與零號(hào)柴油基本相同，得到的產(chǎn)品完全可以用于船舶。

本次實(shí)驗(yàn)投入1 kg 廢油（干油），耗費(fèi)電能0.32 MJ、天然氣6.7 MJ，氧化鈉3.1 g，產(chǎn)出船用柴油0.4 kg、瀝青0.52 kg、輕質(zhì)燃料油0.04 kg，廢油回收率超過(guò)92%。

2.4 廢油再處理為回收燃料油

回收燃料油通常被用來(lái)制作混合瀝青的燃料，或是熱力站用來(lái)燃燒植物的混合燃料。有的回收燃料油還被添加在傳統(tǒng)燃料里一起流入市場(chǎng)。

本次實(shí)驗(yàn)投入1 kg 廢油（干油），耗費(fèi)電能0.013 5 MJ、天然氣0.001 39 kg，產(chǎn)出回收燃料油1 kg，廢油回收率達(dá)到100%。

由此可見(jiàn)，通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)分析，大部分廢油都可以得到有效的回收利用，其回收率超過(guò)80%。但需注意的是，不同的廢油要根據(jù)其特點(diǎn)選用不同的回收利用方式，通過(guò)有效利用才能降低處理過(guò)程中產(chǎn)生的副影響。

3 結(jié)論

據(jù)估算，從上世紀(jì)80 年代至今，我國(guó)已排放的廢油高達(dá)19 000 多萬(wàn)噸，造成的經(jīng)濟(jì)損失1000多億元，排放造成的受污染土地達(dá)數(shù)萬(wàn)公頃，主要江河都受到不同程度的污染[5]。開(kāi)展廢油再生工作，可以減少對(duì)環(huán)境的污染，每年能夠減少450 萬(wàn)噸二氧化碳的排放[6]。與此同時(shí)，我國(guó)對(duì)基礎(chǔ)油的需求以每年5%的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2020 年年需求量將達(dá)到780 萬(wàn)噸，而中石油、中石化、中海油的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。可見(jiàn)，廢油的再生利用無(wú)論從環(huán)境保護(hù)還是節(jié)能降耗都迫在眉睫。