催化裂化废润滑油再生柴油环保工艺

技术领域

本发明属于炼油化工、环境保护和能源技术领域，具体涉及废润滑油的无污染利用的方法，以及废油作为炼油原料生产柴油基础油的炼油工艺及其催化剂技术。

背景技术

矿物性润滑油是石油的重质馏分经减压蒸馏而得到的一类产品。润滑油在使用过程中必然要产生废润滑油，所谓废润滑油，一是指润滑油在使用中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质；二是指润滑油逐渐变质，生成了有机酸、胶质和沥青状物质。这些废油常作为无用的废物倒掉或被当成燃料烧掉，不仅对能源造成极大浪费，而且还对环境造成严重污染。因此对废润滑油进行再生有着十分重大的环境保护与资源再利用价值，首先是节约能源，变废为宝，有利于石油资源的充分利用，其次是有利于防止环境污染，避免土壤、水域受污染以及维护生态平衡等。废润滑油的再生过程一般包括沉降、蒸馏、酸洗、碱洗、过滤等步骤。废油因含有大量机械杂质、重金属、胶质物，水分、金属离子等杂质，在传统的釜式蒸馏或新型的管式蒸馏、塔式蒸馏、薄膜蒸馏，甚至分子蒸馏，在换热器等管道、管壁都非常容易形成重油结焦、结垢，导致受热不均更加剧了结焦、堵管的形成，进而影响了油品质量，造成停炉影响了生产进度，加大了检修成本。加入白土在线蒸馏虽然可以减轻结焦，但通常需要加入大量的白土，使得蒸馏最后的尾液很难在管道中输送，而且产生的大量白土废渣也很难处理，容易造成二次污染。

发明内容

本发明针对在废润滑油蒸馏过程中容易结焦等问题，设计了一种包括废润滑油脱水干燥、催化加氢裂化、减压精馏、催化剂再生等步骤的废润滑油再生工艺，大大减轻了蒸馏过程中的结焦现象，提高了生产效率，降低了设备维护成本，符合环保要求。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种催化裂化废润滑油再生柴油环保工艺，包括如下步骤：

（1）、废润滑油脱水干燥工艺

将废润滑油置入反应釜中，加热至200~230℃进行脱水干燥；

（2）、催化加氢裂化工艺

将经干燥的废润滑油进一步加热至330~350℃，加入废润滑油质量1%的催化剂，从釜底通入H₂，压力0.1~0.2MPa，反应时间0.5~1h；

（3）、减压精馏工艺

将精馏塔预热至350℃，减压至-0.095MPa，将经过加氢裂化的润滑油泵入精馏塔，泵前加过滤装置，精馏塔的进料口为喷嘴模式，进入的气体经冷凝塔冷凝，得到柴油，尾油由塔底放出；

（4）、催化剂再生工艺

取出泵前过滤出的固体催化剂可直接加入反应釜使用，或用少量石油醚洗涤即可重复使用。

其中，工艺步骤（1）中，废润滑油在干燥过程中所生成的气体经冷凝后，进行油水分离，油相经蒸馏后可得到汽油组份，水分经生化处理可达标排放，不凝气可由集气包收集，进加热炉直接燃烧。

工艺步骤（2）中，催化剂通过以下方法制得：活化镍粉与铝粉按质量比1:1混合均匀后，混合物与石英砂、氢氧化铝干胶、Y分子筛按质量比1:10:10:7混合均匀，加入去离子水捏合，成型，室温晾干后，制成小颗粒，150℃继续干燥3h后转入马弗炉中，400℃下焙烧4h，用浓盐酸浸泡24h后过滤，用去离子水洗涤至滴加AgNO₃不再有白色沉淀生成即可。

工艺步骤（3）中，在精馏过程中通过调节回流比1:5~10，收集320~350℃的柴油馏分，收率为85~94%，尾油由塔底放出，冷却后可直接作为沥青添加剂。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明通过在废润滑油蒸馏过程中加入加氢裂化催化剂，提高废润滑油回收率5~10%，同时大大减轻蒸馏过程中的结焦现象，提高生产效率，降低设备维护成本及能耗，响应了国家节能减排的号召，并为企业增加了经济效益。

2、本发明提供的针对废机油、机床油等润滑油回收再利用提炼柴油的项目，能明显地提高出油率及品质，同时提炼过程中不发生结焦现象的废润滑油高效再生环保新工艺。

具体实施方式

本发明提供的一种催化裂化废润滑油再生柴油环保新工艺，包括废润滑油脱水干燥工艺、催化加氢裂化工艺、减压精馏工艺、催化剂再生工艺。利用本工艺处理废润滑油，不再有结焦现象，可保证连续生产，且柴油的出油率达到85%以上，颜色淡黄清澈，油品质量接近于国标，尾油可直接作为沥青添加剂，催化剂可循环使用，高效环保节能。

具体实施例如下：

实施例1

一种催化裂化废润滑油再生柴油环保工艺，包括如下步骤：

1、将废润滑油置入反应釜中，加热至200℃进行脱水干燥，所生成的气体经冷凝后，进行油水分离，油相经蒸馏后得到汽油组份，水份经生化处理排放，不凝气可由集气包收集，进加热炉直接燃烧。

2、将经干燥的废润滑油进一步加热至330℃，加入废润滑油（质量比）1%的催化剂，从釜底通入H₂，压力0.1MPa，反应时间30min。

3、将精馏塔预热至350℃，减压至-0.095MPa，将反应后的润滑油泵入精馏塔，泵前加过滤装置，调节回流比约1:10，收集柴油组份，收率85%，产品无色、清澈，尾油由塔底放出，冷却后可直接作为沥青添加剂。

4、过滤出的催化剂可直接加入反应釜再次使用，或经少量石油醚洗涤干燥活化后继续使用。

实施例2

一种催化裂化废润滑油再生柴油环保工艺，包括如下步骤：

1、将废润滑油置入反应釜中，加热至210℃进行脱水干燥，所生成的气体经冷凝后，进行油水分离，油相经蒸馏后得到汽油组份，水份经生化处理排放，不凝气可由集气包收集，进加热炉直接燃烧。

2、将经干燥的废润滑油进一步加热至335℃，加入废润滑油（质量比）1%的催化剂，从釜底通入H₂，压力0.15MPa，反应时间40min。

3、将精馏塔预热至350℃，减压至-0.095MPa，将反应后的润滑油泵入精馏塔，泵前加过滤装置，调节回流比约1:8，收集柴油组分，收率为90%，颜色清淡、清澈透明，尾油由塔底放出，冷却后可直接作为沥青添加剂。

4、过滤出的催化剂可直接加入反应釜再次使用，或经少量石油醚洗涤干燥活化后继续使用。

实施例3

一种催化裂化废润滑油再生柴油环保工艺，包括如下步骤：

1、将废润滑油置入反应釜中，加热至220℃进行脱水干燥，所生成的气体经冷凝后，进行油水分离，油相经蒸馏后得到汽油组份，水份经生化处理排放，不凝气可由集气包收集，进加热炉直接燃烧。

2、将经干燥的废润滑油进一步加热至340℃，加入废润滑油（质量比）1%的催化剂，从釜底通入H₂，压力0.15MPa，反应时间50min。

3、将精馏塔预热至350℃，减压至-0.095MPa，将反应后的润滑油泵入精馏塔，泵前加过滤装置，调节回流比约1:5，收集柴油组分，收率为94%，颜色淡黄、清澈，尾油由塔底放出，冷却后可直接作为沥青添加剂。

4、过滤出的催化剂可直接加入反应釜再次使用，或经少量石油醚洗涤干燥活化后继续使用。

实施例4

一种催化裂化废润滑油再生柴油环保工艺，包括如下步骤：

1、将废润滑油置入反应釜中，加热至230℃进行脱水干燥，所生成的气体经冷凝后，进行油水分离，油相经蒸馏后得到汽油组份，水份经生化处理后可达标排放，不凝气可由集气包收集，进加热炉直接燃烧。

2、将经干燥的废润滑油进一步加热至350℃，加入废润滑油（质量比）1%的催化剂，从釜底通入H₂，压力0.2MPa，反应时间60min。

3、将精馏塔预热至350℃，减压至-0.095MPa，将反应后的润滑油泵入精馏塔进行减压精馏，泵前加过滤装置，调节回流比约1:8，收集柴油组份，收率92%，颜色淡黄、清澈，尾油由塔底放出，冷却后可直接作为沥青添加剂。

4、过滤出的催化剂可直接加入反应釜再次使用，或经少量石油醚洗涤干燥活化后继续使用。

以上实施例中，废机油来源于汽车修理厂。工艺步骤1中加氢裂化催化剂的制备工艺如下：

活化镍粉与铝粉按质量比1:1混合均匀后，混合物与石英砂、氢氧化铝干胶、Y分子筛按质量比1:10:10:7混合均匀，加入适量去离子水捏合，然后混捏、挤条成型，室温晾干后，掐制成小颗粒，150℃继续干燥3h后转入马弗炉中，400℃下焙烧4h，用浓盐酸浸泡24h后去离子水洗涤，至滴加AgNO₃不再有白色沉淀生成即可。

应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本发明的保护范围。