Способ очистки отработанного моторного масла от суспензированных механических примесей и воды

 

Сущность изобретения: отработанное моторное масло обрабатывают коагулянтом, содержащим, мас. %: этанол 35-45; вода 5-10 и деэмульгатор обезвоживания нефти на основе блок-сополимера окисей этилена и/или пропилена до 100. Полученную смесь подвергают воздействию переменного электрического поля напряженностью 1-2 кВ/см в течение 1 - 2 ч при 60-70°С, центрифугируют и фильтруют. 1 табл.

Изобретение относится к способам очистки нефтепродуктов и может быть использовано для очистки отработанных масел от механических примесей и воды.

Известен способ очистки моторного масла от мехпримесей фильтрацией [2].

Недостатком данного способа является низкая эффективность очистки, т. к. частицы малых размеров проходят через поры фильтра.

Для очистки от влаги используется отстаивание масла, но мелкие капельки влаги не оседают.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки смазочных масел с использованием аминоспиртов в качестве коагулянта [2].

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность очистки. В моторном масле суспензированные примеси представляют собой частицы малых размеров (продукты старения масла, частицы неполного сгорания топлива) и при добавлении коагулянта полностью не удаляются. Удаление влаги по данному способу незначительно.

Целью изобретения является повышение степени очистки отработанных моторных масел.

Поставленная цель достигается путем добавления в масло коагулянта и выдерживания смеси в переменном электрическом поле высокого напряжения 1-2 кВ/см в течение 1-2 ч при температуре 60-70^оС с последующим центрифугированием и фильтрацией после этого.

В качестве коагулянта в масло добавляется раствор, состоящий из этилового спирта 35-45%, воды 5-10% и остальное - деэмульгатор обезвоживания нефти, на основе блок-сополимера окиси этилена и/или пропилена, например, прогалит, сепарол-25, дисольван. Коагулянт добавляется в количестве 0,5-1% от объема масла, после его добавления производят перемешивание смеси в течение 20-30 мин.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного выдерживанием масла в электрическом поле после добавления коагулянта и центрифугированием масла после электрического воздействия. В качестве коагулянта используется смесь, состоящая из этилового спирта, воды и деэмульгатора обезвоживания нефти.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию "новизна". Известны технические решения, где для очистки масла используются коагулянт, фильтрация. Однако в заявленном способе коагулянт состоит из трех компонентов и для интенсификации очистки используется электрическое поле и центрифугирование. Использование данного способа с предлагаемым коагулянтом, электрическим воздействием и центрифугированием обеспечивает повышение степени очистки масла от мехпримесей и воды, это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

В процессе эксплуатации моторного масла происходит накопление в нем мехпримесей - это продукты неполного сгорания топлива, абразивные частицы. Для обеспечения седиментационной устойчивости этих частиц в масло добавляют диспергирующе-стабилизирующие присадки. В процессе эксплуатации в масле накапливается также вода.

Присадки масел адсорбируются на поверхности примесных частиц и капель воды, препятствуют их укрупнению и оседанию. С ростом концентрации примесей вероятность столкновения и слияния частиц дисперсной фазы увеличивается, начинается их оседание, что отрицательно сказывается на работе двигателя. Такое масло надо заменить или очистить. Для очистки масла от воды и мехпримесей можно использовать переменное электрическое поле высокого напряжения.

В электрическом поле происходит диполь-дипольное притяжение частиц дисперсной фазы - мехпримесей и капелек воды. При этом они сближаются и при определенных условиях сливаются между собой. Это приводит к росту их размеров, массы и седиментационной неустойчивости. Медленно оседающие частицы удаляются фильтрацией. Без укрупнения в электрическом поле мехпримеси моторных масел не могут быть удалены использованием центробежного поля центрифуги и фильтрацией. Добавление коагулянта способствует слиянию частиц дисперсной фазы в результате их взаимодействия в электрическом поле.

Опыты проводились с моторными маслами М8Б и М10Г2К.

Очистка контролировалась измерением оптической прозрачности на колориметре МКМФ-1.

П р и м е р 1. Были проведены измерения оптической прозрачности масла до и после очистки при параметрах процесса, указанных в таблице. Очистка масла производилась следующим образом. В масло добавлялся коагулянт и производилось перемешивание в течение 20 мин. Смесь наливалась в ячейку для создания электрического поля с диаметрами электродов 15 и 40 мм и подключалось напряжение. Для термостатирования использовался термостат U-8. После выдерживания в электрическом поле масло наливалось в пробирки центрифуги ОПн-ЗУ 4,2 и проводилось центрифугирование 1 ч при 3000 об/мин. После производилась фильтрация масла фильтром "Красная лента".

Напряженность электрического поля 2 кВ/см, температура обработки 60^оС. До очистки во всех опытах концентрация мехпримесей 1,1%, воды 0,6%, оптическая прозрачность 0%.

П р и м е р 2. Измерения проводились как в примере 1, для очистки масла после электрического воздействия центробежное поле центрифуги не применялось. Оптическая прозрачность очищенного масла на 2-5% меньше, чем в примере 1. Кроме этого, значительно уменьшается скорость фильтрации масла. Остаточное содержание мехпримесей практически совпадает с примером 1. Влага отсутствует.

В сопоставительном анализе (прототип) использовались аминоспирты 0,5-1% от массы сырья при температуре 60-70^оС. Электрическое воздействие не применялось. Оптическая прозрачность и концентрация мехпримесей после очистки составляет 30-40% и 0,03-0,06%.

После очистки с применением коагулянта и электрического поля вода в масле отсутствует, это следует из метода Дина и Старка для определения воды в масле [1].

Из таблицы видно, что оптимальными условиями для очистки масла от мехпримесей и воды являются напряженность электрического поля 1-2 кВ/см, время выдерживания 1-2 ч при концентрации коагулянта 0,5-1% и температуре очистки 60-70^оС.

По прозрачности очищенное масло темнее неработавшего. Это связано с тем, что предлагаемый метод удаляет мехпримеси и воду. Смолы и другие растворимые в масле вещества удаляются частично.

Применение предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: более полное удаление мехпримесей моторных масел;; полное удаление воды из масла; сохранение присадок в масле; экономия масла и увеличение моторесурса двигателя.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения - это возможность повторного использования масла и увеличение срока использования работающего масла, исключения поломок в системе смазки из-за превышения загрязнений в масле.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАННОГО МОТОРНОГО МАСЛА ОТ СУСПЕНЗИРОВАННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И ВОДЫ путем добавления коагулянта с использованием фильтрации, отличающийся тем, что используют коагулянт следующего состава, мас. %: Этанол 35 - 45 Вода 5 - 10 Деэмульгатор обезвоживания нефти на основе блок-сополимера окисей этилена и/или пропилена До 100, в количестве 0,5 - 1,0% от объема масла, с последующим воздействием на полученную смесь переменным электрическим полем напряженностью 1 - 2 кВ/см в течение 1 - 2 часов при температуре 60 - 70^oС, центрифугированием и фильтрацией.