廢礦物油處理處置及資源再生研究進展

何志毅

（1.清遠市固體廢棄物處理中心，廣東清遠 511500；2.清遠市輻射防護中心，廣東清遠 511500）

1 廢礦物油的來源

1）廢礦物油指在石油、煤炭、油頁巖中提取和精煉，在開采、加工和使用過程中受到雜質污染、氧化和熱的影響，改變原有的物理化學性能而不能被使用的礦物油。其產生量大，環境污染隱患嚴重，組分中含有多種鹵素有機物、多環芳烴、重金屬類物質，被列入我國危險廢物名錄（HW08）。

2）廢礦物油的分類。①按來源可分為工業產生源和社會性產生源。工業產生源主要指工業企業在生產、經營、維保等環節產生的廢礦物油；社會源主要為機動車維修行業產生的廢礦物油。②按使用途徑可分為廢車用潤滑油、廢工業潤滑油和其他類型的廢礦物油。廢車用潤滑油有廢發動機油、廢齒輪油和廢潤滑脂等；廢工業潤滑油包括廢淬火油、廢冷凍機油和廢防銹油等；其他類型廢礦物油，如廢白油。

2 廢礦物油的成因

廢礦物油是在礦物油等在使用、保存過程中受到污染而形成的，其主要雜質包括機械雜質、焦炭、瀝青等。其主要成因如下。

2.1 被外來雜質污染

礦物油制品在使用過程中，由于機械系統和外殼封閉不嚴，灰塵、沙礫等雜物浸入油中；此外，在礦物油制品保存中，保存容器密封不嚴或者出現破損等情況，導致金屬屑末、灰塵、沙礫進入油中。

2.2 吸收水分

機械設備的潤滑系統、液壓傳動系統或水冷卻裝置等部件封閉不嚴，會出現水流入油中的情況。此外，空氣中的水分能被油吸收。

2.3 受熱分解

礦物油接觸到過熱的機械設備或者零部件時，會出現受熱分解現象，產生膠質和焦炭，導致礦物油失去使用價值。

2.4 氧化變質

礦物油在使用過程中，會由于空氣的氧化作用而變質，生成一些有毒有害物質，例如酸類、瀝青等，導致礦物油變得黏稠，酸度增大，出現沉淀等現象。

2.5 被燃料油稀釋

主要指車輛內燃機中燃料油未完全燃燒，會出現滲入齒輪等位置，從而稀釋齒輪間的潤滑油，導致潤滑油失去原有的潤滑特性。

3 廢礦物油的危害

3.1 對設備的危害

機械設備中的潤滑油出現變質現象，會生成膠質、油泥等物質，影響機械設備的正常運行；而膠質、焦炭會降低潤滑油的流動性，阻礙零部件之間的傳動作用，而且還會降低設備的散熱性能；最后設備的磨損概率和磨損程度提高，機械設備的使用壽命減少。

3.2 對環境的危害

廢礦物油直接外排，不僅浪費，還會對環境造成污染，主要體現在以下幾個方面。

3.2.1 二次污染

采用焚燒處理技術焚燒廢礦物油，多數可燃污染物由于不完全燃燒，經過大氣擴散、沉降等形成二次污染物對人體及生物體健康造成危害。直接焚燒廢礦物油會產生苯、萘等多環芳香烴，通過皮膚、呼吸道等被人體或動物吸收，導致消化道障礙，造成生物機能障礙，誘發癌癥的發生。

3.2.2 水體污染

廢礦物油進入水體中，假設其含量超過水體的自凈能力，導致水質和底質的物理學性質或生物群落組成發生變化，降低水體的使用價值和使用功能。據相關研究，200L廢油可污染3.5km2的水面。廢礦物油在進入水體后，會在水面上形成厚度不一的油膜。油膜使水面與大氣隔絕，使水中溶解氧減少，從而影響水體的自凈作用，致使水質變黑發臭。

3.2.3 土壤污染

當廢礦物油流入土壤，會灌滿一定深度土壤的空隙，影響土壤的通透性，破壞土壤原有的水、氣和固的三相結構，影響土壤中微生物的生長，從而影響土壤中植物根系的呼吸及水分養料的吸收，甚至使植物根系腐爛壞死，危害植物的生長。而且，石油富含反應基能與無機氮、磷結合并限制硝化作用和脫磷酸作用，從而使土壤有機氮、磷的含量減少，影響作物的營養吸收。

4 廢礦物油資源再生工藝[1]

4.1 酸-白土精制型工藝

該法是最初使用的廢礦物油再生工藝，在精制過程中使用酸和白土，該法原料易得且便宜，流程簡單，設備要求低，適用于再生不重復利用類型的廢礦物油。但該法的再生利用效率低，再生產品品質不高，會產生大量酸渣和廢土，對環境污染性大，該法現在已被禁止使用。

4.2 溶劑蒸餾-白土精制型工藝

該法在酸-白土精制型工藝基礎上加以改進，是利用溶解度不同的有機溶劑，在特定試驗條件下，將廢礦物油中的添加劑、氧化物等雜質萃取脫除，再以蒸餾工藝回收粗產品，接著用活性白土進行吸附、脫色再精制成再生礦物油。該法存在的問題是溶劑損耗大，基礎油收率相對較低，基礎油產品硫含量高，存在二次污染；近年來溶劑配方一直在改良，目前溶劑精制工藝較以前已經有很大的進步，溶劑損耗逐漸降低，但是高含硫的問題一直沒有解決，純物理的方法很難將其中的硫氮雜質進行脫除，需要配合一定的化學手段進行改進。

4.3 蒸餾-加氫精制型工藝

該法是對廢礦物油進行加熱蒸餾，回收其中潤滑油組分，然后通過一系列的鉬鎳催化劑固定床反應器進行加氫處理，使油品中的硫、氧、氮等有害雜質轉變為相應的硫化氫、水、氨而除去，并使烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫飽和，從而回收品質優良的產物。該法無廢物處理問題，可減少廢礦物油的不飽和度，產物收率高且基礎油可以達到Ⅱ類標準，但對原料質量要求高，廢油中的各種雜質對于催化劑的壽命影響非常大，有的加氫裝置幾天內催化劑就失活無法連續生產，需進行復雜的預處理（脫金屬、吸附等）。

4.4 催化裂解技術

該法是在反應器內加入催化劑，同時加熱升溫，利用催化劑的催化性能，促進廢礦物油裂解成混合物，采用精制分離、脫色等操作，獲取品質優良的再生柴油產品。該法對廢礦物油分解更為徹底，且利用率較高，能夠為工業發展提供更加完善的材料，并避免了固體廢棄物的產生。但催化裂解工藝流程復雜，副產物瀝青材料經濟利用價值不高。

4.5 膜分離技術

該法是通過分子納濾膜技術，過濾廢礦物油的物理技術。具有操作簡單和溫度要求低的優勢，運行成本低廉，更符合現階段工業利用的需求。但從目前國內狀況看，該法仍不成熟，且濾膜壽命較短，更換成本較高。

4.6 分子蒸餾技術

該法是依據分子運動差異性實現的技術，通過加熱板對廢礦物油進行加熱將不同品類的分子析出，再根據析出距離的不同用冷凝板排除，以便基礎油能夠從廢油中離析出來，而后再通過脫色與過濾等手段精制，制備符合使用標準的基礎油。該法對原料適應能力強，但操作不當時，極易導致分子蒸餾工程出現堵塞狀況，因此需對物料進行控制與檢測，確保裝置自動化體系運行穩定。

據了解，目前我國廢礦物油再生企業有700多家，主要采用分子蒸餾、加氫精制、溶劑精制等技術。目前國家對于廢礦物油的處理工藝路線提出明確的要求：已建或新建的廢油處理企業以溶劑精制和加氫精制為最終產品路線，其他污染嚴重、存在重大安全隱患的工藝技術則予以取締。

5 廢礦物油回收利用行業存在問題

5.1 缺乏扶持政策

從20世紀七十年代起，我國在廢礦物油回收和再利用方面提出明確法律條文，實行以舊換新的管理方案，即相關單位/企業收集廢棄礦物油，集中交給礦物油生產部門，然后領取新制礦物油。這一政策在當時促進了廢油的回收和再利用。

改革開放后，礦物油行業從國營控制逐漸過渡到地方、企業運行，導致以舊換新政策難以繼續，而符合行業發展的政策又尚未出臺，致使廢油資源再生行業舉步維艱。目前考慮到廢油成分復雜，對環境污染和危害性較大，政府部門對廢油的管理以打擊亂排為主，沒有將廢油作為資源再生原料進行管理，從而導致我國對廢油的回收和利用率偏低的現狀。

5.2 缺乏監管體系和回收利用體系

現今，生產礦物油的單位/企業，進行產品銷售或將商品交付客戶后不再考慮回收廢油，而大多數廢油回收和資源再生利用的企業以私營為主。此外，私營企業主要以管理企業為主，存在處理技術和認知方面的限制，在廢礦物油回收過程中，缺乏相關回收和再利用的監管體制。導致在廢礦物油回收和再生過程中會因其雜質致使環境受到污染，降低再生產品品質，進而阻礙和限制廢油企業的發展。

5.3 正規企業數量偏少

礦物油市場、政策隨著改革開放逐漸放開，廢油的回收再生市場逐漸呈現松散趨勢，行業整體技術以照搬照抄原油煉制工藝或化工行業其他相關技術為主。而該行業又缺乏相應的法律條文和政策約束，促使部分廢油再生工廠缺乏足夠的廢油原料，進而影響廢油回收成本，存現惡性競爭情況。據調查，我國目前廢油合法回收和安全處置量不足5%，真正能夠做得很好的廢油再生企業屈指可數。

6 廢礦物油回收行業發展趨勢[2]

6.1 完善相關的法律標準體系

政府和相關管理部門應根據廢礦物油特性、前期回收、資源再生等方面完善相關法律法規，進而對執法、監管人員和企業起到導向作用。此外，GB/T 17145—1997發布于24年前，近年來，國家逐步建立了危險廢物管理體系，發布了《國家危險廢物名錄》，對危險廢物的產生、收集和利用都有較為明確的規定。同時，廢礦物油的產生、回收和再生利用行業發生了較大變化，該標準已不能較好的對廢礦物油收集、貯存、利用的各個環節進行統一的規范和指導。

6.2 建立適合的回收系統

廢油的流通渠道分散，由于回收的成本造成不能大量的集中進行處理，對于環境友好、科技含量高、技術成熟的先進處理工藝無用武之地。因此在前期回收方面，可在垃圾分類中心、油品銷售點等處設立廢油回收站點，既方便居民處理廢油，又能簡化回收流程，方便集中處理。

7 結束語

生態文明建設及節能減排已成為舉國關注的大事，廢礦物油實施回收和資源再生處理，不僅能夠防止廢油污染環境，對于緩解我國資源緊缺的局面、提高現有資源利用率都具有十分重要的意義。故此，本文主要分析廢礦物油來源、分類、成因，介紹目前主流處理技術，闡明目前廢油回收行業存在問題及后續發展趨勢。