تكنولوژي‌هاي مختلفي را براي بازيافت و تصفيه روغن سوخته به كار مي‌برند. اين صنايع به منظور احيا، تصفيه و بازيافت روغن‌هاي كار كرده از طراحي، ساخت و نصب تجهيزات مختلفي بهره گرفته تا بتوانند محصولي توليد نمايند كه شرايط سخت در دماي بالا و فشار زياد داخل موتور را تحمل نمايد و به حفظ محيط زيست نيز كمك نمايد. نظر به ويژگي‌هاي مورد انتظار و محيط كاركرد روغن‌هاي موتور و آغشته شدن آن به انواع آلودگي‌هاي فيزيكي و شيميايي همانند آب، ذرات جامد، گاز و مايع مسئله بازيافت اين روغن‌ها از پيچيدگي خاصي برخوردار است. 

 

براي دريافت مشاوره از متخصصان مركز مشاوره كسب و كار و كاريابي كاردوك جهت نوشتن طرح توجيهي مي توانيد با شماره 02166418908 تماس بگيريد.

 منبع: بازيافت و تصفيه روغن سوخته

فرايند بازيافت و تصفيه روغن سوخته

براي اين كار تكنولوژي‌ها و فرايندهاي خاص بازيافت و تصفيه انواع روغن‌هاي صنعتي همانند روش‌هاي تقطير، هيدروژنيزاسيون، اسيدي، قليايي استفاده مي شود. در ادامه مراحل يا تركيبي از فرايندهاي انجام كار شرح داده‌ايم.

  

• حذف آب و ذرات جامد از طريق ته نشيني
• واكنش اسيد سولفوريك براي حذف گريس، صمغ و مواد آغشته شده قابل حل در اسيد
• واكنش قليايي براي خنثي‌سازي محيط اسيدي مورد استفاده در فرايند
• استفاده از مايعات حلال براي حذف صابون
• تقطير ساده براي حذف رطوبت و روغن‌هاي فرار
• تقطير تحت خلاء و يا استخراج با استفاده از حلال‌هاي ويژه 
• استفاده از خاك ويژه رنگبري و جذب ناخالصي‌ها
• فيلترينگ براي حذف افزودني‌هاي معدني فرايند و ديگر جامدات
• هيدروژناسيون براي بهبود رنگ
• بلندينگ براي دستيابي به ويژگي‌هاي مورد انتظار و استاندارد روغن‌هاي صنعتي

تكنيك هاي بازيافت و تصفيه روغن سوخته

تعدادي از تكينيك‌هاي تصفيه و بازيافت روغن سوخته را مي‌توان به شرح ذيل دسته بندي نمود:

1. فرآيند بازيافت و تصفيه روغن با استفاده از اسيد يا باز و خاك معدني  
2. فرآيند بازيافت و تصفيه روغن با استفاده از خاك اكتيو شده با اسيد
3. فرآيند بازيافت و تصفيه روغن در برج تقطير خلاء با استفاده از حلال و خاك معدني و اسيد
4. فرآيند بازيافت و تصفيه روغن با استفاده از برج تقطير خلاء فيلم نازك
5. فرآيند بازيافت و تصفيه روغن با استفاده از حلال پروپان
6. تكنولوژي بازيافت و تصفيه روغن بر پايه هيدروژناسيون
7. بازيافت و تصفيه روغن بر پايه تكنولوژي اولترا فيلتراسيون

 1-روش بازيافت و تصفيه روغن با استفاده از اسيد يا  باز و خاك معدني  

در روش تصفيه اسيدي، روغن كاركرده ورودي پس از آبگيري اوليه در پيش گرمكن، وارد تانك تقطير مي‌شود و در حين عمليات تقطير، گازوئيل و مواد سبك از روغن جوشيده تا دماي ٣٧٠ درجه سانتيگراد جدا سازي و نهايتا” با اكسيداسيون تركيبات مواد افزودني باقي‌مانده در روغن، عمليات كراكينگ حرارتي پايان مي‌يابد.

روغن جوشيده با استفاده از مبدل‌هاي حرارتي تا ۴٠درجه سانتي‌گراد سرد شده و سپس در تانك‌هاي شوينده اسيدي به ميزان ١٠درصد وزني روغن جوشيده شده با اسيد سولفوريك غليظ مخلوط و شستشو مخلوط مي‌شود. پس از گذشت زمان ١٠ الي ١٢ ساعت عمليات لجن‌گيري اسيد كه تقريبا ١٥درصد وزن روغن را تشكيل مي‌دهد آغاز مي‌گردد.

روغن اسيدي با آب آهك خنثي و در واحد خاك زني با خاك رنگبر مخلوط و تا دماي ١۶٠درجه حرارت داده مي‌شود، سپس توسط  دستگاه فيلترپرس، روغن پايه از كيك فيلتر جداسازي و استحصال مي‌گردد. بالا بودن حجم لجن اسيدي، بوي نامطبوع و آزاردهنده شديد و بخارات مضر اسيد سولفوريك، مشكل كنترل ميزان اسيديته و رنگ روغن پايه توليدي و گرمازائي واكنش سولفوناسيون اسيد با هيدروكربن‌هاي آرماتيك روغن، از جمله مشكلات و معايب عمده استفاده از اين روش است.

روش قليايي

 در روش بازيافت قليايي روغن كاركرده با افزايش دما تا حدود ١٢٠سانتيگراد  آبگيري مي‌شود و پس از عبور از مبدل‌هاي حرارتي جهت كاهش دما به كمتراز  ۴۵ درجه با محلول آبي كربنات كلسيم و سود عمليات استخراج و شستشو بر روي روغن آبگيري شده، صورت مي‌گيرد. پس از مدت زمان ١٠ الي ١٢ ساعت لجن ته‌نشين شده از فاز روغن جدا مي‌گردد كه تقريبا” تا ٢٠ درصد وزني كل وزن روغن سوخته را تشكيل مي‌دهد.

روغن جدا شده پس از لجن‌گيري به واحد تقطير منتقل شده و در آنجا همزمان با اختلاط با خاك رنگبر تا ٣۵٠ درجه سانتيگراد گرم شده و برش‌هاي سبك روغن پايه و گازوئيل در عمليات تقطير جداسازي مي‌گردد و پس از طي مرحله فيلتراسيون، روغن پايه جداسازي شده و در مخازن ذخيره نگهداري مي‌شود. اين روش نيز داراي هزينه پائين ماشين آلات و تجهيزات خط توليد و مواد مصرفي و در نهايت سطح تكتولوژي نازل داراي لجن پسماند زيادي بوده و روغن پايه توليد شده از نظر وضعيت ظاهر، رنگ و بوي مناسبي ندارد.

انتقاد ها

اين روش تصفيه بسيار ساده بوده و سطح فناوري نازلي دارد و فرايند آن عاري از شرايط سخت عملياتي و تجهيزات مدرن و پيچيده است.

اما اين روش آلاينده‌هاي زيادي را به دليل لجن اسيدي باقيمانده از فرايند به محيط زيست وارد مي‌كند. با توجه به كيفيت پايين فني و هزينه‌هاي بازيافت بالا و زمان طولاني انجام فرايند توليد؛ روش مناسبي نبوده و كيفيت محصول نهايي نيز مطلوب نيست. روش استفاده از اسيد و قليا به همراه خاك زني براي تصفيه روغن روشي بسيار قديمي است كه در بيشتر نقاط دنيا منسوخ شده است، اما هنوز در ايران در بعضي واحدهاي تصفيه روغن استفاده مي‌شود.

2- روش بازيافت و تصفيه روغن با استفاده  خاك رس فعال شده اسيدي

اين روش تصفيه روغن نياز به اسيد ندارد. باقي مراحل شبيه روش قبل است و ضمن داشتن فرآيند ساده براي پلان هايي با ظرفيت كم مناسب است. مصرف خاك در اين روش زياد و بازدهي آن بسيار كم است. دفع مقدار زيادي خاك رس آلوده مشكلات زيست محيطي را به دنبال دارد، فرآيند وابسته به نوع خاصي از خاك رس است كه ممكن است در همه جا به آساني در دسترس نباشد.

3- روش تقطير تحت خلاء با استفاده از خاك رنگ بر اسيد و حلال هاي معدني

در اين روش كه تاكنون در تعداد محدودي از واحدهاي تصفيه فعال در كشور بكار رفته؛ پس از آبگيري و لجن‌گيري مقدماتي روغن كاركرده در مخازن استوانه‌اي ايستاده با كف مخروطي، مجددا” با عبور از دستگاه‌هاي سپراتور به ٣ فاز آب، لجن و روغن جداسازي مي‌شود كه روغن خروجي از سپراتور در اين محل به ميزان زيادي لجن گيري مي‌شود.

سپس روغن لجن‌گيري شده با عبور از مبدل حرارتي پيش گرمكن، تا حدود ١۵٠c گرم و سپس به برج تقطير كه با طراحي مناسب و رفلاكس بخارات كندانس شده؛ در چند مرحله امكان جداسازي روغن‌ها را فراهم مي‌سازد. پس از انجام عمليات تقطير تحت خلاء نسبي در حدود ٢۵٠ميلي‌متر جيوه و دماي ۴٠٠ درجه سانتي‌گراد روغن تقطير شده با نقطه اشتعال بالا وارد مبدل‌هاي حرارتي پوسته- لوله‌اي آب خنك كن شده و دماي آن تا ٣۵ درجه سانتيگراد كاهش مي‌يابد. سپس روغن سرد شده به تانك‌هاي شتشوي اسيدي و استخراج با حلال انتقال داده مي‌شود.

در اين مرحله ابتدا روغن تقطير شده با مخلوطي از اسيد سولفوريك و اسيد استيك به نسبت ٢درصد وزني روغن شستشو داده شده تا تركيبات گوگردي و بودار موجود در روغن حذف شده و نهايتا” روغن با حلال معدني استخراج شده و باقيمانده پسماندها و تركيبات رنگي در اين مرحله از روغن جدا مي‌گردد.

پس از استخراج

پس از استخراج، حلال معدني با عمليات تقطير ساده از فاز استخراج قابل بازيافت و استفاده مجدد است. پس از بازيافت حلال و جداسازي روغن در مراحل بعدي روغن جهت رنگبري و بوزدائي نهائي به واحد رنگبري منتقل مي‌گردد و در تانك ميكسرها پس از اختلاط با خاك رنگبر و تزريق بخار تا ١٨٠درجه سانتيگراد گرم مي‌شود تا با عمليات تصفيه در بخش فيلتراسيون، روغن پايه جداساز و ذخيره شود.

در اين روش با توجه به انجام عمليات در برج تقطير امكان جداسازي برش‌هاي روغن همچون SN150، SN300 و SN500 از پايين برج نيز فراهم است. قابل ذكر است كه روغن پايه توليدي در اين روش داراي نقطه اشتعال و گرانروي بالا و قابل قبولي جهت توليد محصولات مورد نظر در طرح بوده و از نظر رنگ، بو و وضعيت ظاهري و ساير فاكتورهاي استاندارد با روغن‌هاي تصفيه شده اول قابل رقابت مي‌باشد.

 

4- فرآيند بازيافت و تصفيه روغن سوخته با استفاده از برج تقطير مولكولي درخلاء  فيلم نازك

در اين فرآيند روغن سوخته ابتدا پيش تصفيه شده و سپس تقطير مي‌شوند تا آب و هيدروكربن‌هاي سبك آن جدا شوند. در روش تصفيه تقطيري روغن را حرارت داده و پس از تبخير و عمل ميعان در سطوح مختلف محصولات پايه نفتي تفكيك مي‌گردد. فرآيند جداسازي تقطيري مولكولي در فاصله كوتاه با شرايط خلاء با فيلم نازك با دماي كنترل شده پايين و بدون هيچ گونه افزودني شيميايي (اسيد و خاك) انجام مي‌شود.

روغن پايه كه توسط اين فرآيند توليد مي‌شود مطابق با استانداردهاي موسسه نفت آمريكا (API) گروه 1 و 2 يا ACEA اروپا بوده كه خوراك مناسبي براي تدوين و فرموله كردن طيف گسترده‌اي از روغن‌هاي صنعتي موتور، توربين، هيدروليك، دنده، گريس مي‌باشد.

مراحل تصفيه

در اين روش ابتدا روغن از فيلترهاي اوليه جهت جدا شدن آلودگي‌هاي غير اشباع آن عبور كرده، سپس جهت جداسازي مواد سبك شامل آب، گازوئيل و بنزين وارد برج تقطيري تحت وكيوم با دماي پايين شده و بعد جهت جداسازي مواد سنگين روغن وارد راكتورهاي تقطيري فيلم نازك با فشار وكيوم تحت خلا بالا مي‌شود. روغن توسط جاروبك‌هاي متصل به روتور تبديل به لايه نازك بر روي سطح داغ مي‌شود.

اين تكنيك مسير آزاد مولكولي را به شدت افزايش داده و موجب تبخير روغن در دماي پايين مي‌شود. در اين مرحله برش‌هاي روغن از SN 100 تا SN 500 به صورت جز به جز تبخير و كندانس مي‌شود. بعد از اين مرحله ضايعات با تركيبات رنگي از روغن جدا شده و به صورت  لجن قيري مورد استفاده صنايع مختلف قرار مي‌گيرد. محصولات خروجي اين فرآيند شامل روغن پايه گروه 1 و 2، سوخت تقطيري صنعتي با كيفيت بالا و پسماند قيري قابل مصرف در توليد قير پليمري، آسفالت، ايزوگام است.

قابل ذكر است در اين روش هيچ گونه افزودني اسيد و خاك جهت رنگبري و خالص سازي نياز نيست به همين جهت علاوه بر رعايت مسائل زيست محيطي داراي راندمان بالا است.

5- فرآيند بازيافت و تصفيه روغن سوخته با استفاده  ازحلال  پروپان

تكنولوژي‌هاي بر پايه استخراج مبتني بر تقطير خلاء و تصفيه شيميايي هستند كه در آن استخراج با حلال  پروپان در دماي اتاق جاي تصفيه شيميايي در مرحله اوليه را گرفته است. در اين روش حلال ابتدا روغن سوخته با يك محلول بازي حاوي هيدروكسيد آمونيم و يا هيدروكسيد پتاسيم براي خنثي‌سازي تركيبات نامطلوب پيش تصفيه مي‌شود.

اين روغن سپس با حلال پروپان كه انتخاب پذيري بالايي براي هيدروكربن‌ها داشته قادر است فلزات و ديگر آلودگي‌ها را رد كند. ذرات جامد، آب و آلودگي‌هاي مخلوط در مخزن جداسازي پاكسازي مي‌شود. مخلوط روغن و پروپان از طريق يك سري مبدل‌هاي حرارتي براي جداسازي پروپان به فلاش جداساز مي‌روند و پروپان مجددا با آب سرد كندانس شده و به مخزن حلال  جهت استفاده مجدد برمي‌گردد.

در فرآيند تصفيه با حلال پروپان در فشار اتمسفر و در راكتور استخراجي حلال با درصد مشخصي از روغن به راكتور وارد شده و به دليل سبكي پروپان در بخش بالا تبخير و سرد شده و روغن نامحلول در پايين قرار گرفته و به صورت جداگانه تقطير مي‌شود، تا هيدروكربن‌هاي سبك و باقيمانده پروپان نيز خارج گردند.

اين روغن سپس براي جداسازي فراكنش‌ها، در خلاء تقطير مي‌شود و در مراحل پاياني روي آن هيدرو فينيشينگ صورت مي‎گيرد تا يك روغن بازيافتي با كيفيت مناسب به دست آيد. از پسماند اين فرايند مي‌شود به عنوان مواد اوليه  آسفالت استفاده نمود. از مزاياي اين روش قابليت بازيابي حلال و توليد روغن با كيفيت مناسب است اما با اين روش تمام آلاينده‌ها را نمي‌توان حذف كرد. اين سيستم در فشار بالا كار مي‌كند و آب بندي و كنترل فرايندهاي آن گاهاً مخاطره آميز و پر هزينه است. لذا در اشل اقتصادي كوچك مقياس بدليل هزينه بالاي تجهيزات بكار گرفته نمي‌شود. 

6- تكنولوژي بازيافت وتصفيه روغن برپايه هيدروژناسيون

در اين فرآيند، ابتدا مواد ورودي خام فيلتر مي‌شود تا مواد جامد از آن جداسازي شده و سپس محلول با هيدروژن داغ در يك ستون اختلاط تحت فشار مخلوط و حرارت داده مي‌شود. مخلوط گرم شده به يك جداساز فلش شده و با مايع جداكننده فلاش به استرينر مي‌رود. مخلوط بخار جداكننده فلاش و مواد باقيمانده دربخش بالاي فيلتر و استرينر براي حذف فلزات محلول، از طريق رآكتور كاتاليستي تصفيه مي‌گردد و سپس با فرايند هيدروفينيشينگ سولفور زدايي و كلرزدايي شده و با اشباع شدن مواد آروماتيك و واكنش‌هاي هيدروكراكينگ ملائم روغن حاصل نسبت به خوراك ورودي، خواص شيميايي و فيزيكي بهبود يافته‌اي را مي‌يابد.

شرايط فرآيند مانند فشار، سرعت و ميزان گردش هيدروژن از هر واحدي به واحد ديگر بر اساس كيفيت خوراك ورودي متغير است. در اين فرايند روغن ورودي جهت تصفيه شدن به يك محصول هيدروكربني با گستره جوش وسيع تبديل مي‌شود، كه در طي فرايند به محصولات روغن خنثي با ويسكوزيته‌هاي متفاوت جداسازي مي‌شوند كه بتوان از آن‌ها براي بلندينگ روغن روانكار استفاده كرد. در اين روش مي‌تواند بيشتر از ۸۵درصد روغن خوراك ورودي سيستم را بازيافت كند و خروجي‌هاي متعددي از آن دريافت نمود.

7-بازيافت وتصفيه روغن برپايه تكنولوژي اولترا فيلتراسيون

اين تكنولوژي تصفيه بسيار پاك‌تر و از نظر انرژي كارآتر است و فرآيند آن بر پايه اولترا فيلترا سيون روغن سوخته با استفاده از غشاها و موانع كارآمد داراي كربن اكتيو مي‌باشد. در اين روش ابتدا آب و رسوبات بزرگ به وسيله سانتريفيوژ در دماي پايين جدا مي‌شوند و سپس با پيش تقطير، آب و حلال جدا شده و پيش تصفيه روغن با مواد شيميايي براي بهبود كيفيت انجام مي‌شود.

روغن پيش تصفيه شده به ستون جداسازي منتقل شده و در نتيجه گازوييل آن جداسازي مي‌گردد. مرحله كليدي فرآيند اولترا فيلتراسيون در دماي بالاست كه در آن روغن و پليمر و ذرات كوچك به وسيله فيلترهاي تيوبي با قطرهاي كوچك جدا مي‌شوند. در ادامه هيدروتريتينگ كاتاليستي براي بهبود رنگ محصول نهايي انجام مي‌گردد كه با تقطير خلاء نهايي امكان توليد انواع مختلف روغن‌هاي فراهم مي‌گردد.

 

 

براي دريافت مشاوره از متخصصان مركز مشاوره كسب و كار و كاريابي كاردوك جهت نوشتن طرح توجيهي مي توانيد با شماره 02166418908 تماس بگيريد.

 

منبع: بازيافت و تصفيه روغن سوخته