廢礦物油是指從石油、煤炭、油頁巖中提取和精煉，在開采、加工和使用過程中由于外在因素作用導致改變了原有的物理和化學性能，不能繼續(xù)被使用的礦物油。其主要來自于石油開采和煉制產(chǎn)生的油泥和油腳；礦物油類倉儲過程中產(chǎn)生的沉淀物；機械、動力、運輸?shù)仍O備的更換油及再生過程中的油渣及過濾介質(zhì)等。根據(jù)《國家危險廢物名錄》規(guī)定屬于危險廢物。

近年來，廢礦物油再生工藝受到人們的關注。目前從國內(nèi)及國外的市場需求來看，很多已建和待建廢礦物油再生裝置的企業(yè)正在迫切的尋找“先進”的工藝技術。所謂“先進”的工藝，并不全是一些高大上的，而是指經(jīng)過市場的大量調(diào)研和企業(yè)主交流后，得出符合企業(yè)自身情況、量身定做的工藝技術，這才是最容易被企業(yè)所接受的。

第一部分：廢礦物油再生工藝技術

1.再凈化工藝：沉降、離心、過濾、絮凝，一個或幾個聯(lián)用。

該工藝大致相當于過去的簡易再生，主要目的是脫去廢油中的水、一般懸濁的機械雜質(zhì)和以膠體狀態(tài)穩(wěn)定分散的機械雜質(zhì)。主要用于使用單位自行再生，生產(chǎn)自用的再生潤滑油。雖然不能全部指標都符合新油指標，但是基本上與新油混合或補充添加劑后可以使用。

優(yōu)點是設備簡單、投資小、運行成本低；缺點是油品質(zhì)量差，其中的廢渣、絮凝物等會對環(huán)境造成二次污染。

2.再凈化工藝：在“再凈化”基礎上增加化學精制或吸附精制。

在脫水或絮凝之后，再加白土精制或硫酸-白土精制，或化學脫金屬、化學破乳等，生產(chǎn)金屬加工液、非苛刻條件下使用的潤滑油、脫模油、清潔的燃料、清潔的道路油等。

從目前環(huán)境保護為出發(fā)點，此工藝技術也存在較嚴重的二次污染問題，并且生產(chǎn)出的再生油品質(zhì)量一般達不到新油標準。

3.再煉制工藝：是包括蒸餾在內(nèi)的再生工藝流程。

（1）蒸餾-白土工藝；

（2）蒸餾-酸-白土工藝；

（3）蒸餾-溶劑精制-白土工藝；

（4）蒸餾-加氫精制工藝；

再煉制工藝是目前廢油處理的主要工藝，隨著工藝技術的發(fā)展，在此基礎上衍生出更多先進的處理工藝，如分子蒸餾的應用、深度加氫處理的應用等，大幅度地提高了廢油再生產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至與新油的品質(zhì)相媲美。

（圖片為廢礦物油處理前后的對比圖）

第二部分：技術問題匯總

1.環(huán)境污染問題：廢油處理企業(yè)的性質(zhì)為危廢處理企業(yè)，按照國家法律要求不得產(chǎn)生二次污染（此點已經(jīng)成為擁有處理證的再生企業(yè)致命的關鍵），因此針對于“再凈化”、“再精制”工藝來說最大的問題就是嚴重的二次污染，主要為絮凝的廢液、堿洗水洗工藝的廢堿和廢水、吸附精制的廢吸附劑、硫酸精制的酸渣、白土精制的廢固,如果隨便排放和丟棄將對環(huán)境造成嚴重的污染，如果進行相應的“三廢治理”相應處理成本將會大幅的增加。

2.規(guī)模限制問題：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(huán)境友好、科技含量高、技術成熟的先進處理工藝無用武之地（一般來說規(guī)模都比較大，最起碼10萬噸/年以上的處理規(guī)模才有相對較好的經(jīng)濟效益）。目前，行業(yè)規(guī)范要求來說新建的廢礦物油處理企業(yè)最小的規(guī)模為3萬噸/年。但是經(jīng)過實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的中小企業(yè)產(chǎn)能基本在1萬-2萬噸左右，有的企業(yè)甚至年處理量才幾千噸。

3.工藝技術“百家爭鳴”：通俗點講就是各自為戰(zhàn)，固步自封，為了保證技術擁有企業(yè)自身的利益，有不少的“先進技術”實際上毫無科技含量可言，不但坑害了一批信以為真的業(yè)主，也對整個行業(yè)造成特別大的沖擊和負面影響。因此企業(yè)在尋找相關技術的時候一定要選擇具有一定資質(zhì)和持續(xù)研發(fā)能力的正規(guī)工程公司和設計院，只有這樣才能保證企業(yè)自身的利益不受損害，在實際交流過程中有的企業(yè)甚至都不知道有設計院這回事，更不用談法律法規(guī)和相關規(guī)范的要求了。

第三部分：技術要點介紹

此部分主要來解釋廢礦物再生工藝技術（再煉制工藝）的技術要點。目前再煉制工藝的主要路線如下圖所示:

1.原料的沉降過濾階段采取的方法大同小異，基本上都是自然沉降或保溫（加熱到一定溫度）沉降，進行粗過濾和脫水。之后進行過濾或是采用離心機將其中大部分的固體雜質(zhì)脫除。

2.加熱和蒸餾階段路線差別比較大，比較原始的方式是采用釜式蒸餾，現(xiàn)在已經(jīng)明令禁止基本被淘汰。現(xiàn)在常見的加熱蒸餾采用加熱爐進行加熱，到達一定溫度后進入閃蒸塔進行脫水和輕組分，然后進行減壓蒸餾，將其中的基礎油成分按不同的流程進行采出收集。為了避免在加熱過程中比較容易出現(xiàn)的結焦和裂解的問題，提高分離效率和產(chǎn)品收率，廢礦物油在蒸餾過程中采用的工藝主要分為以下幾種：

（1）降膜蒸發(fā)：是將廢油從降膜蒸發(fā)器加熱室上管箱加入，經(jīng)液體分布及成膜裝置，均勻分配到各換熱管內(nèi)，在重力和真空誘導及氣流作用下，成均勻膜狀自上而下流動。流動過程中，被加熱介質(zhì)加熱汽化，產(chǎn)生的蒸汽與液相共同進入蒸發(fā)器的分離室，汽液經(jīng)充分分離，蒸汽進入冷凝器冷凝（單效操作）或進入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質(zhì)，從而實現(xiàn)多效操作，液相則由分離室排出。

（2）刮膜蒸發(fā)：廢油從加熱區(qū)的上方徑向進入蒸發(fā)器；經(jīng)布料器分布到蒸發(fā)器加熱壁面，然后，旋轉的刮膜器將物料連續(xù)均勻地刮成厚薄均勻的液膜，并以螺旋狀向下推進。在此過程中，旋轉的刮膜器保證連續(xù)和均勻的液膜產(chǎn)生高速湍流，并阻止液膜在加熱面結焦、結垢，從而提高傳總系數(shù)。輕組份被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)汽液分離器到達和蒸發(fā)器直接相連的外置冷凝器；重組份從蒸發(fā)器底部的錐體排出，一般采用三級蒸發(fā)。

（3）分子蒸餾：在一定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。當蒸發(fā)空間的壓力很低（10-2～10-4mmHg），且使冷凝表面靠近蒸發(fā)表面，其間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時，從蒸發(fā)表面汽化的蒸汽分子，可以不與其他分子碰撞，直接到達冷凝表面而冷凝，通過此過程將廢油中的基礎油成分進行分離。

（4）汽提-常減壓蒸餾：廢油采用循環(huán)漸續(xù)式升溫的形式，在達到一定溫度后先進行汽提操作，脫除廢油中的水分、輕組份、酸。汽提之后再進行升溫后進入減壓蒸餾裝置根據(jù)廢油中基礎油成分的不同餾程進行分離。塔底的為渣油，可以直接出售，或者進行深拔、裂解生產(chǎn)燃料油等。

3.基礎油精制處理階段的主要目的是去除基礎油中的非理想組分、雜質(zhì)等，經(jīng)過精制的基礎油可以作為最基本的產(chǎn)品進行銷售或是經(jīng)過適當?shù)恼{(diào)和后銷售。目前沒有加氫的基礎油多為一類基礎油。目前的精制處理主要為以下幾種方式：

（1）酸堿洗+白土精制：利用濃硫酸的強氧化性將基礎油中的雜質(zhì)進行強制氧化處理后形成絮凝物進行沉淀分離，然后利用堿中和后添加白土進行脫色和過濾，最終得到精制后的基礎油產(chǎn)品。由于污染大，產(chǎn)品損耗高，對操作人員身體健康具有較大危害，并且生產(chǎn)出的產(chǎn)品可調(diào)和性比較差，因此該工藝已經(jīng)被禁止使用。但是目前來說很多的廢油再生企業(yè)在沒有替代工藝的前提下依舊在違規(guī)進行操作。

（2）溶劑精制+白土再精制：溶劑精制一直以來都是在潤滑油基礎油生產(chǎn)中被應用最為廣泛、工藝技術最為成熟的一種精制工藝。在潤滑油溶劑精制過程中，所選用的溶劑對潤滑油中的雜質(zhì)和非理想組分的溶解度很大，而對油中的理想組分的溶解度則很小。通過液相萃取將非理想組分除去。潤滑油精制常用的溶劑有糠醛、苯酚和N-甲基吡咯烷酮等。溶劑精制后的基礎油再用活性白土進行吸附、脫色再精制得到基礎油產(chǎn)品。

（3）加氫精制：加氫精制也稱加氫處理，石油產(chǎn)品最重要的精制方法之一。指在氫壓和催化劑存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害雜質(zhì)轉變?yōu)橄鄳牧蚧瘹?、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，以改善油品的質(zhì)量。經(jīng)過加氫精制后的基礎油可以達到II類基礎油的標準，產(chǎn)品價值得到最大提升。

（4）其他精制：主要是以強氧化和吸附過濾為手段進行精制，目前出現(xiàn)的最符合實際的是催化氧化法進行精制，其原理是應用氣態(tài)和等離子態(tài)的氧化劑與基礎油進行充分反應，使油中的游離態(tài)金屬雜質(zhì)、非金屬雜質(zhì)、硫、氮等非理想組分形成絮凝物或是膠質(zhì)瀝青沉淀物的形式與基礎油進行分離，再經(jīng)過過濾后得到質(zhì)量非常高的基礎油。而且該工藝投資小、設備簡單，在未來一段時間內(nèi)應該會得到大范圍的應用。

第四部分：技術發(fā)展方向

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(yè)需要以溶劑精制和加氫精制為最終的產(chǎn)品路線，其他污染嚴重、存在重大安全隱患的工藝技術予以取締。主要的工藝路線確定的情況下，技術企業(yè)或是生產(chǎn)企業(yè)均應以此為基礎進行工藝技術改進和研發(fā)。

溶劑精制存在的問題是溶劑損耗大，基礎油收率相對較低，基礎油產(chǎn)品硫含量高。溶劑配方一直在改良，目前溶劑精制工藝較以前已經(jīng)有很大的進步，溶劑損耗逐漸的降低，但是高含硫的問題一直沒有有效的解決，純物理的方法很難將其中的硫氮雜質(zhì)進行脫除，需要配合一定的化學手段進行改進。

加氫精制一定是廢礦物油處理最終路線。加氫精制的工藝路線非常清晰，與常規(guī)的油品加氫精制沒有太大區(qū)別。問題集中催化劑適應性及強壯性上，廢油中的各種雜質(zhì)對于催化劑的壽命影響非常大，有的加氫裝置幾天內(nèi)催化劑就失活無法連續(xù)生產(chǎn)。因此，加氫工藝路線最需要解決的問題其實就是預處理問題，在預處理階段，通過一定的物理或化學手段將其中對催化劑有影響的雜質(zhì)有效去除，這是保證加氫工藝成功的必要條件。

綜上所述，廢礦物油再生工藝技術的發(fā)展方向主要是預處理工藝的不斷完善過程。

預處理工藝的最可能的發(fā)展路線：循環(huán)加熱-常減汽提-減壓蒸餾-“精制”。此過程可以生產(chǎn)出高品質(zhì)的一類基礎油，同時也可以作為加氫精制的優(yōu)質(zhì)原料生產(chǎn)高品質(zhì)的II類基礎油甚至白油等高附加值產(chǎn)品。

與此同時國家也應該進行更嚴格的監(jiān)管和更適合廢油處理企業(yè)發(fā)展的相關政策，將廢油按類別進行劃分，并且在儲運過程中嚴格監(jiān)管，杜絕不法商販為了獲利添加其他的廢油和雜質(zhì)。

來源：中環(huán)衛(wèi)工業(yè)固廢與危廢處理專委會

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