очистка промышленных масел с применением кислоты

• Пермский завод масел Индустриальные масла производство и продажа оптом
• справка
• масло очистка ортофосфорная кислота

Кислотная очистка промышленных масел с применением ортофосфорной кислоты

Суть изобретения;
Масло подвергается воздействию масла (сырья), от 5 до 88 мас. 
Кислота: сырье от 1: 1 до 1:30 в течение от 2 до 30 мин без нагревания. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.




Изобретение относится к технологиям экстракционной очистки, которые могут быть использованы в производстве.

Индустриальные масла используют в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей в механической обработке (шлифовании) металла. Металлообрабатывающее производство из-за отсутствия технологических способов очистки отработанных масел или сливают их в отвалы. Из-за проблем, связанных с почвенной и водной недостаточностью, не могут быть получены энергетические минеральные ресурсы.

Общим недостатком известных способов очистки отработанных масел является выбор или очень агрессивные реагенты, или разнообразные, многокомпонентные составы, которые обусловливают многостадийность процесса и необходимость применения высокотемпературных режимов.

Способы регенерации отработанных масел [1, 2] включают применение высококонцентрированных кислот в сочетании с токсичными реагентами: гидразина, пиперазина, гуанидина, карбазида, морфолина. Применение химических соединений связано с прогрессивным воздействием на окружающую среду, где требуется нагревание обрабатывающее сырье до 200-350 ^о технология энергозатратная.

Способ регенерации отработанных масел и способ разделения продуктов регенерации отработанных смазочных масел основание на стадиях обработки обогащенного H ₂ SO ₄ , нейтрализации и выделения масла. Они включают также нагревание до 100 ^о , т.е. энергоемкую затратную технологию.

Условие реализации известного способа регенерации отработанного масла (заявка Японии 1271487, кл. C 10 G 31/09, C 02 F 1/56) является выполнением высокотемпературного режима кислотно-щелочной экстракции с использованием полезных и дорогостоящих поверхностно-активных веществ и коагулянтов.

Следует отметить, что все виды регенерации отработанных масел практически не содержат стадий регенерации, предусматривающих только восстановление стадий очистки сырья (основы масел).

[5]
Этот метод состоит из том, что промышленное масло обладает развитой (96% -ной) серной кислотой в количестве 10 мас. на сырье при 20-35 ^o при интенсивном перемешивании с обработанной водой. В результате обработки получают смесь кислотного масла и смесь кислоты. Перед обработкой масло очищают от механических компонентов и обезвоживают.

К маслам относится только тот факт, что после обработки масла концентрированная H ₂ SO ₄ в количестве 10 мас. образуется устойчивая эмульсия в виде сплошной массы черного цвета, в которой практически отсутствует разделение фазы даже при длительности (8-10 сут.) отстаивания этой массы. Концентрированная H ₂ SO ₄ при контакте с маслом вызывает множество побочных процессов: сульфирование, окисление, деструкция, осмоление, коррозию технологического оборудования. Применение концентрированной H ₂ SO ₄ (сильные окислители) для очистки масла с применением санитарно-технических требований, обеспечивающих предварительную стадию удаления механических компонентов и обезвоживающих веществ перед обработкой его концентрированной серной кислотой.

Цель повышения эффективности, технологичности, улучшения антикоррозионных и санитарно-технических характеристик очистки отработанного индустриального масла.

При этом в основе этого метода лежит от 5 до 88 мас. кислота от сырого от 1: 1 до 1:30 в течение от 2 до 30 минут с осушкой или без осушки масла. В качестве очищенных масел могут использоваться оксиды, гидроксиды, галогениды, карбонаты, сульфаты щелочных и щелочноземельных металлов, а также кокс, цеолиты. Стадия осушения очищенного масла необходима только в случае обработки сырья очень разбавленной орто-фосфорной кислоты (5-30 мас.).

В результате воздействия от 5 до 88 мас. в объемном количестве кислоты: сырье от 1: 1 до 1:30, продолжительность фазы от 2 до 30 мин и без нагревания. Предлагаемые совокупности признаков в известных технических решениях не обнаружены. Заявляемое решение соответствует критерию "новизна".

Применение орто-фосфорной кислоты в качестве экстрагента (активные компоненты) в технологиях очистки масла и соблюдении параметров процессов масла и без потерь. Эти признаки соответствуют новой функции. Решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

В работе для решения поставленной задачи используется орто-фосфорная кислота (ГОСТ 10678-76Е). Степень очистки (осветления) масла контролировали (определяли) методом фотоколориметрического анализа (ГОСТ 24943-81).

Экстракционная очистка отработанного промышленного масла. Способ проверен на следующих отработанных индустриальных маслах: И-12, И-20, МР-7, РЖ-8. Степень загрязненности масел составляет 15 25%.
Пример 1. В экстракционном механическом перемешивании содержится 100 мл отработанного промышленного масла и 100 мл 88% -ной H ₃ PO ₄ (экстрагента). Объемное соотношение кислота: масло 1: 1. Процесс экстрагирования проводят при интенсивном перемешивании двух жидких фаз и температуре окружающей среды (10-20- ^о) в течение 20 мин. После этого перемешивающие устройства выключают, выделяют в смесь. Через 13-15 мин происходит четкое разделение обработанной смеси на два слоя. В верхнем слое указывается рафинированное осветленное масло светло-желтого цвета, в нижнем слое выделяется экстракт черного цвета, содержащий осмоленные вещества, механические свойства и абразивный порошок. Степень очистки (осветления) масла по фотоэлектроколориметру (ФЭК) составляет 99%
Пример 3. В емкостной экстрактор с механическим перемешиванием наливают 200 мл отработанного индустриального масла, к нему добавляют 10 мл 88% -ной орто-фосфорной кислоты H ₃ PO ₄(экстрагент). Объемное соотношение кислота: масло в экстракторе равно 1:20. Процесс экстрагирования проводят при интенсивном перемешивании двух жидких фаз и температуре экстракционной среды 15 ^oв течение 2-3 мин. После этого перемешивающие устройства выключают, выделяют в смесь. Через 14-15 мин смесь разделяется на два слоя. В верхнем слое указывается рафинированное масло светло-желтого цвета, в нижнем слое выделяется экстракт черного цвета, содержащий осмоленные вещества, механические свойства и абразивный порошок. Степень очистки (осветления) масла по ФЭК составляет 96,8% от 170 мл масла, полученного после экстракционной очистки, переносимого в накопитель и содержащего 2,55 г (1,5%) безводного КОН или NaOH. Масло над осушителем оставляют в покое на 5-7 ч. Степень осветления масла после осушки составляет 99,9%.
Пример 6. В экстракте с механическим перемешиванием вводится 200 мл отработанного индустриального масла, к которому добавляется 10 мл экстрагента в виде 88% -ной H ₃ПО ₄ . Объемное соотношение кислота: масло в экстракторе равно 1:20. Процесс экстрагирования проводится при интенсивном перемешивании двух жидких фаз и температуре экстракционной среды 15 ^o в течение 20 мин. После этого перемешивающие устройства выключают, выделяют в смесь. Через 2-3 мин смесь разделяется на два слоя. В верхнем слое указывается рафинированное масло светло-желтого цвета, в нижнем слое выделяется экстракт черного цвета, содержащий осмоленные вещества, механические свойства и абразивный порошок. Степень очистки (осветления) масла по ФЭК составляет 99,2%.
Пример 10. В экстракте с механическим перемешиванием вносится 150 мл отработанного индустриального масла, которое дает 5 мл экстрагента в виде 88% -ной H ₃ PO₄ . Объемное соотношение кислота: масло в экстракционной смеси равно 1:30. Процесс экстрагирования проводят при интенсивном перемешивании двух фаз и температуре среды 18 ^о в течение 5 мин. После этого перемешивающие устройства выключают, выделяют в смесь. Через 5-7 мин смесь разделяется на два слоя. В верхнем слое указывается рафинированное масло светло-желтого цвета, в нижнем слое выделяется экстракт черного цвета, содержащий осмоленные вещества, механические свойства и абразивный порошок. Степень очистки (осветления) масла по ФЭК составляет 92,5%, 127 мл масла, полученного после экстракционной очистки, переносимого в накопитель, добавляют к нему 1,9 г (1,5%) безводного Na ₃ PO ₄ или Na ₂ SO₄ . Масло над осушителем оставляют в покое на 8-10 ч. Степень осветления масла после осушки по ФЭК составляет 97,5%.
Пример 15. В экстракте с механическим перемешиванием вводится 100 мл отработанного индустриального масла, что позволяет получить 5 мл экстрагента в виде 60% -ной H ₃ PO ₄ . Объемное соотношение кислота: масло в экстракционной смеси равно 1:20. Процесс экстрагирования проводят при интенсивном перемешивании двух жидких фаз и температуре окружающей среды 10 ^oв течение 20 мин. После этого перемешивающие устройства выключают, выделяют в смесь. Через 250-260 мин смесь разделяется на два слоя. В верхнем слое выделяется рафинированное масло светло-желтого цвета, в нижнем слое выделяется экстракт черного цвета. Степень очистки (осветления) масла по ФЭК составляет 97,2%
Пример 27. (по прототипу). В экстракте с механическим смешанным добавлением 100 мл отработанного индустриального масла к нему добавляют 5 мл экстрагента в виде 96% -ной H ₂ SO ₄ . Массовое соотношение кислота: масло в экстракционной смеси равно 1:20, массовое соотношение кислота: масло 1:10. Процесс экстрагирования проводится при интенсивном перемешивании двух жидких фаз и температуре окружающей среды 35 ^oв течение 20 мин. После этого перемешивающие устройства выключают, выделяют в смесь. Через 268 ч смесь разделяется на два слоя. В верхнем слое выделяется масло темноватого цвета, в нижнем слое выделяется экстракт черного цвета. Степень очистки масла по ФЭК составляет 83% Масло не очищено.

Аналогичным образом получены все остальные результаты, приведенные в примерах 2, 4, 5, 7-9, 11-14, 16-26 таблицы.

Как видно из примеров и таблиц, в отличие от прототипа промышленное масло очищено в одной стадии без нагревания экстракционной смеси. Использование орто-фосфорной кислоты в качестве экстрагента позволяет очистить масло, загрязненное на 15-50% до степени его рафинирования 98-99% Фосфорная кислота в широком интервале концентраций, от 5 до 88 мас. экстрагирует из масла растворенные и диспергированные включения. Продолжительность экстрагирования (обработки масла) не превышает 20 мин при изменении объема в соотношении кислота: масло в интервале от 1: 1 до 1:30. В зависимости от концентрации H ₃ PO ₄ и объемного соотношения кислота: продолжительность реакции зависит от 2 мин до 15-16 ч. Использование 60-88% -ной H ₃ PO₄ минимальная продолжительность отделения рафинированного масла от экстракта до 2-250 мин. H ₃ PO ₄ является слабодиссоциированной кислотой. Поэтому она не агрессивна и не вызывает коррозию оборудования. Технология очистки масла проста и экономна.

Оптимальные и экономичные (предпочтительные) технологические параметры очистки отработанного индустриального масла составляют 60-88 мас. H ₃ PO ₄ , объемное соотношение кислота: масло 1:20, продолжительность обработки масла (фазы фазы) 20-25 мин.

Результаты анализа показывают, что по степени очистки масла на 14-16% технология легко воспроизводима. Осушитель масла применяется только в случае использования H ₃ PO ₄ с концентрацией ее ниже 60 мас. В качестве осушителя можно использовать оксиды, гидроксиды, любые соли щелочных и щелочноземельных металлов.

Применение RU95117863A событий 
1995-10-20
Заявка подана Институтом химии нефти СО РАН, Акционерное общество "Гарантия"
1995-10-20
Приоритет RU95117863A
1997-07-20
Публикация RU95117863A
1997-10-27
Заявка предоставлена
1997-10-27
Публикация RU2094450C1

Масло гидравлическое ВМГЗ   индустриальные масла  гидравлические масла  трансмиссионные масла  масла оптом

печное топливо оптом