Способ регенерации отработанных синтетических моторных масел
Владельцы патента RU 2556221:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии) (RU)
Настоящее изобретение относится к способу регенерации отработанных синтетических моторных масел путем обработки аминоспиртом в смеси с алифатическим спиртом с последующим перемешиванием полученной смеси при нагревании, удалением осадка, при этом в качестве коагулянтов используют 2 об.% аминоспирта - моноэтанол амина и 2 об.% изопропилового спирта в расчете на исходное сырье, смесь нагревают до 130-150°C и удаляют осадок центрифугированием. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение качества и расширение ассортимента регенерации отработанных моторных масел за счет использования коагуляции их загрязнений спиртами. 2 табл.
Изобретение относится к регенерации смазочных масел, в частности к стадии очистки моторных масел от продуктов «старения», механических загрязнений и может быть использовано на маслоочистительных установках промышленности и сельского хозяйства.
Известен способ очистки отработанных минеральных масел (ММО) аминоспиртами (триэтаноламинами) с добавлением алифатических спиртов (этанола, пропанола). Обработанное масло подвергают отстаиванию с последующим отделением очищенного масла и его дальнейшей доочисткой (Патент РФ 2004584, МПК C10M 175/02, 1993 года). Указанный процесс трудоемок, не подвергаются очистки отработанные синтетические моторные масла.
Наиболее близким из известных способов очистки отработанных моторных масел является способ, описанный в патенте РФ №2076898, МПК C10M 175/02, 2004 года. В способе регенерация отработанного смазочного масла осуществляется путем обработки аминоспиртом (триэтаноламином) 0,1-2,0% мас., в расчете на исходное сырье в смеси с изопропиловым спиртом в объемном соотношении 1,0:0,5 с последующим перемешиванием, нагреванием до 50°C, обработкой электромагнитным полем 0,5-1,5 Тл и последующим отстаиванием более 6 часов. Недостатком данного способа является невозможность очистки отработанных синтетических моторных масел, так как предлагаемые параметры обработки (нагрев до 50°C, обработка электромагнитным полем) не приводят к коагуляции загрязнений синтетических моторных масел, и они отстаиванием не отделяются. Кроме того, данным способом не отделяется вода и легкокипящие углеводородные фракции.
Целью изобретения является повышение качества и расширение ассортимента регенерации отработанных моторных масел за счет использования коагуляции их загрязнений спиртами.
Поставленная цель достигается тем, что в отработанное синтетическое моторное масло добавляют смесь коагулянтов: 2 об.% моноэтаноламина и 2 об.% изопропилового спирта в расчете на исходное сырье. При нагреве свыше 100°C из масла удаляется вода и легкие углеводородные фракции (топливо). При дальнейшем нагревании масла с коагулянтом до 130-150°C в масле образуются скоагулированные частицы загрязнений размером более 5 мкм, которые легко отделяют центрифугированием. В масле остается не более 0,01-0,05% загрязнений, оно становится прозрачным, коричневого цвета.
Механизм коагуляционных процессов в синтетическом ММО может быть следующим. Аминоспирт моноэтаноламин является электролитом (слабым основанием), способным оказывать дестабилизирующее действие на моющее-диспергирующие присадки синтетического моторного масла. Однако его действие, как поверхностно-активного вещества (ПАВ), не столь значительно, диспергирующие свойства присадок ослабляются на 10-20%. В то же время при смеси ионогенного ПАВ моноэтаноламина с неионогенным ПАВ изопропиловым спиртом их совместное коагулирующее действие усиливается так, что активность моющее-диспергирующих присадок в масле ослабляется на 80-90%, частицы загрязнений масла коагулируют почти полностью до размеров более 5 мкм, которые легко отделить центрифугированием до низких значений (0,01-0,05%). Раздельное использование в качестве коагулянтов моноэтаноламина и изопропилового спирта не обеспечивает необходимого коагуляционного эффекта для укрупнения загрязнений масла.
Для оценки коагулирующего эффекта использовались отработанные синтетические моторные масла как конкретного производителя: AMBRA MASTERGOLD HSP (SAE 15W-40) (№1), так и неорганизованные сборы отработанных синтетических моторных масел из различных регионов: России (№2), Казахстана (№3), Израиля (№4). Было установлено, что коагуляционный эффект добавок зависит от температуры смешивания и остаточного содержания моющее-диспергирующих присадок в масле, оцениваемых по щелочному числу масла. Оптимальной температурой для начала коагуляционных эффектов является интервал в 130-150°C, а оптимальными концентрациями добавок моноэтаноламина и изопропилового спирта - 2-4 об.%, см. таблицу 1.
Результаты очистки данных масел после центрифугирования приведены в таблице 2.
После очистки смазывающие свойства масел, оцениваемые по пятну износа, улучшаются на 10-15%.
По основным физико-химическим показателям все очищенные масла можно использовать как альтернативное гидравлическое масло для различных технических средств. Данный способ позволяет очищать и отработанные минеральные моторные масла, также обеспечивая возможность их использования в качестве гидравлических масел. Так отработанное минеральное масло М10ДМ загрязненностью 0,1-0,3%, непрозрачное, цвет 5,5-6,0 ед. ЦНТ после предлагаемой обработки приобретает прозрачный светло-желтый цвет (3,5-4,0 ед. ЦНТ) и полностью очищается от механических примесей (0-0,01%).
Способ осуществляют следующим образом.
Отработанное моторное масло заливают в нагревательную емкость (реактор). В него вносят 2% объемных моноэтаноламина и 2% объемных изопропилового спирта в расчете на исходное сырье. Далее смесь нагревают до 130-150°C, затем масло пропускают через центрифугу для осаждения скоагулировавшихся частиц загрязнений. Для очистки можно использовать малооборотистые центрифуги (до 8000 об/мин). Время центрифугирования 10 минут. Выход очищенного масла более 90%.
Использование предложенного способа очистки отработанного моторного масла обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: реализуется возможность очистки отработанных синтетических моторных масел; из очищаемого масла удаляются испарением легкокипящие углеводородные примеси и вода, исключается длительная стадия отстаивания смеси масла с коагулянтом, снижаются затраты на приобретение аминоспирта: цена моноэтаноламина в два раза меньше триэтаноламина.
Способ регенерации отработанных синтетических моторных масел путем обработки аминоспиртом в смеси с алифатическим спиртом с последующим перемешиванием полученной смеси при нагревании, удалением осадка, отличающийся тем, что в качестве коагулянтов используют 2 об.% аминоспирта - моноэтанол амина и 2 об.% изопропилового спирта в расчете на исходное сырье, смесь нагревают до 130-150°C и удаляют осадок центрифугированием.
