Способ регенерации использованных смазочных масел с высокими рабочими параметрами

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС). Способ регенерации использованных смазочных масел содержит следующие последовательные этапы: этап, на котором производят подогрев регенерируемого смазочного масла до 60-80°С; этап, на котором производят механическую фильтрацию регенерируемого смазочного масла; этап, на котором производят адсорбционную очистку регенерируемого смазочного масла путем его взаимодействия с ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием влаги 25-50% с одновременным подогревом до 60-80°С; этап, на котором производят дегидратацию регенерируемого смазочного масла с одновременным подогревом до 60-80°С; этап, на котором производят фильтрацию регенерируемого смазочного масла в центробежном фильтре. Технический результат - предотвращение ускоренной деградации регенерируемого смазочного масла в процессе его очистки и обеспечение более эффективного снижения кислотности регенерируемого использованного смазочного масла. 3 ил.

 

Область использования

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС).

Уровень техники

Потеря в процессе эксплуатации огнестойкими турбинными смазочными маслами своих изначальных свойств является естественной и применяемые в настоящее время на электрических станциях меры по продлению их эксплуатационного ресурса не в состоянии их замедлить и, тем более, полностью остановить.

С учетом высокой стоимости огнестойких турбинных смазочных масел вопрос повышения их эксплуатационного ресурса является крайне актуальным, поскольку позволит существенно повысить экономическую эффективность работы электрических станций.

Из уровня техники выявлено принятое в качестве прототипа заявляемого изобретения техническое решение, характеризующее способ регенерации использованных смазочных масел, включающий следующие стадии: нагревание регенерируемых использованных масел до температуры в пределах 120-250°С, введение сильного основания в виде водного раствора, дегидратация и удаление легких углеводородов, отгонка и рекуперация газойля (отгонка легких фракций), удаление примесей. При этом введение сильного основания осуществляют путем введения первого количества сильного основания в виде водного раствора до стадии нагревания, а второго количества сильного основания в виде водного раствора после этой стадии и дополнительного количества сильного основания в виде водного раствора после стадии дегидратации и удаления легких углеводородов. Причем первое и второе количество сильного основания в виде водного раствора вместе составляют 0,5-3 мас. % чистых оснований по отношению к массе использованных смазочных масел, и дополнительное количество сильного основания в виде водного раствора вместе составляет 0,1-1 мас. % чистых оснований, по отношению к массе использованных смазочных масел (патент RU 2187544 С2, опубл. 20.08.2002 г., далее - [1]).

Недостатками известного из [1] способа являются:

- ускоренная деградация (ухудшение характеристик) регенерируемого смазочного масла в процессе его очистки из-за слишком высокой температуры его нагрева;

- недостаточная эффективность очистки и недостаточное снижение кислотного числа регенерируемого смазочного масла.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки регенерируемого использованного смазочного масла, а техническими результатами - предотвращение ускоренной деградации регенерируемого смазочного масла в процессе его очистки и обеспечение более эффективного снижения кислотности регенерируемого использованного смазочного масла.

Решение указанной задачи путем достижения указанных технических результатов обеспечивается тем, что способ регенерации использованных смазочных масел содержит следующие последовательные этапы:

- этап, на котором производят подогрев регенерируемого смазочного масла до 60-80°С;

- этап, на котором производят механическую фильтрацию регенерируемого смазочного масла;

- этап, на котором производят адсорбционную очистку регенерируемого смазочного масла путем его взаимодействия с ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием влаги 25-50% с одновременным подогревом до 60-80°С;

- этап, на котором производят дегидратацию регенерируемого смазочного масла с одновременным подогревом до 60-80°С;

- этап, на котором производят фильтрацию регенерируемого смазочного масла в центробежном фильтре.

Причинно-следственная связь между указанными техническими результатами и совокупностью существенных признаков формулы заключается в том, что:

- механическая очистка, адсорбционная очистка, дегидратация и фильтрация регенерируемого смазочного масла в центробежном фильтре с обеспечением поддержания требуемого значения вязкости регенерируемого смазочного масла за счет его подогрева до 60-80°С повышают эффективность его очистки с одновременным предотвращением его ускоренной деградации в процессе очистки, так как длительное поддержание температуры регенерируемого смазочного масла выше 80°С может привести к ухудшению его характеристик;

- адсорбционная очистка регенерируемого смазочного масла путем его взаимодействия с ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием влаги 25-50% с одновременным подогревом до 60-80°С обеспечивает более эффективное снижение кислотности регенерируемого использованного смазочного масла за счет следующего.

В процессе эксплуатации триарилфосфаты подвергаются гидролизу в присутствии воды, в результате чего образуются нежелательные арилфосфорные кислоты по схеме, представленной на фиг. 1.

Согласно патентуемому изобретению при восстановлении огнестойкого масла используется реакция нейтрализации (то есть, реакция кислоты с основанием) арилфосфорных кислот ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, представленная на фиг. 2.

При контакте ионообменной смолы с регенерируемым смазочным маслом на основе триарилфосфатов последние адсорбируются на поверхности ионообменной смолы и затрудняют тем самым доступ арилфосфорным кислотам к реакционным центрам ионообменной смолы. Эффект пассивации еще значительнее из-за высокой вязкости триарилфосфатов, а значит, небольшой подвижности молекул. Это приводит к тому, что при температуре ниже 60°С адсорбент (ионообменная смола) не способен полностью исчерпать свою ионообменную емкость, в результате чего эффективность адсорбента снижается в 2-3 раза. Однако простое повышение температуры адсорбции также малоэффективно из-за преимущественной адсорбции триарилфосфатов, а не примесных количеств арилфосфорных кислот. При этом необходимо отметить, что длительное поддержание температуры регенерируемого смазочного масла выше 80°С может привести к его ускоренной деградации.

Присутствие воды при нейтрализации арилфосфорных кислот оказывает тройственное влияние на процесс. С одной стороны, более полярная вода легче адсорбируется на реакционных центрах ионообменной смолы, вытесняя с поверхности триарилфосфаты и освобождая доступ арилфосфорным кислотам для нейтрализации. С другой стороны, в силу ограниченной растворимости воды в триарилфосфатах использование слишком большого количества воды приводит к блокированию водой доступа молекулам арилфосфорных кислот к реакционным центрам ионообменной смолы. В третьих, вода играет роль межфазного переносчика ионов H3O+ и ОН-, ускоряя нейтрализацию.

Согласно патентуемому изобретению, сочетание использования ионообменной смолы, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием 25-50% влаги, и температуры в диапазоне 60-80°С позволяет максимально эффективно, то есть с максимальной скоростью и с полным исчерпанием емкости ионообменной смолы, проводить процесс нейтрализации арилфосфорных кислот без ухудшения характеристик регенерируемого смазочного масла.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлена реакция гидролиза триарилфосфатов. На фиг. 2 представлена реакция нейтрализации арилфосфорных кислот ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила. На фиг. 3 представлена общая схема установки для осуществления способа регенерации использованных смазочных масел.

Описание позиций чертежа

1 - адсорбер;

2 - вакуумный резервуар;

3 - атмосферный резервуар;

4 - насос;

5 - механический фильтр;

6 - перекрывающие устройства;

7 - насос;

8 - центробежный фильтр;

9 - вакуумный насос;

10 - заливная горловина;

11, 12, 13, 14, 15 - трубопроводы;

16, 17, 18 - отводы;

19, 20 - перекрывающие устройства.

Осуществление изобретения

Ниже приведен частный пример осуществления способа регенерации использованных смазочных масел.

В качестве регенерируемого смазочного масла использовалось отработавшее на энергоблоке №3 Пермской ГРЭС масло с кислотным числом 2,67 мг КОН/г Реолюб - ОМТИ, которое представляет собой смесь триксиленилфосфатов, получаемую этерификацией технического 3,5-ксиленола, содержащего до 75% 3,5-ксиленола.

Очистка регенерируемого смазочного масла проводилась для двух случаев:

1) при проведении очистки в качестве ионообменной смолы использовался Анионит АВ-17-8чС производства «ТОКЕМ» с массовым содержанием влаги 25% при температуре подогрева регенерируемого смазочного масла до 60°С, обеспечивающей значение кинематической вязкости регенерируемого смазочного масла 14,8 мм2/с;

2) при проведении очистки в качестве ионообменной смолы использовался Анионит АВ-17-8чС производства «ТОКЕМ» с массовым содержанием влаги 50% при температуре подогрева регенерируемого смазочного масла до 80°С, обеспечивающей значение кинематической вязкости регенерируемого смазочного масла 7,6 мм2/с.

Регенерируемое смазочное масло загружалось через заливную горловину 10 в атмосферный резервуар 3, в качестве которого использовался бак из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с объемом 200 л, высотой 1 м и толщиной стенок 3 мм. После чего регенерируемое смазочное масло нагревалось в первом случае до температуры 60°С, а во втором случае до температуры 80°С с помощью греющей ленты (на фиг. 1 не показана) ЭНГЛ-400 длиной 10 м и мощностью 2,0 кВт, установленной на внешней поверхности атмосферного резервуара 3. Температура греющей ленты определялась с помощью датчика температуры KTY-81-110, установленного на ее поверхности.

После нагрева регенерируемое смазочное масло прокачивалось по трубопроводу 11, представляющему собой трубу ∅32×3 мм из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, с помощью насоса 4, в качестве которого использовался шестеренчатый насос IRR25/4A, через механический фильтр 5, представляющий собой фильтр масляный тонкой очистки 10 мкм Piusi. После прохождения через механический фильтр 5 регенерируемое смазочное масло подавалось по трубопроводу 12 с такими же конструкционными параметрами, как у трубопровода 11, на адсорбер 1 при открытых перекрывающих устройствах 6, в качестве которых использовались краны шаровые (типа BV) фланцевые полнопроходные трехсоставные разборные DN25 PN 16 из стали 08Х18Н10Т, на трубопроводе 12 и при закрытом перекрывающем устройстве 6 на трубопроводе 13 с такими же конструкционными параметрами, как у трубопровода 11. В качестве адсорбера использовалась труба ∅152×6 мм из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, на внутренней поверхности которой размещалась оболочка, представляющая собой конструкционную стеклоткань Т-13, с размещенным в ней адсорбентом, в качестве которого использовалась ионообменная смола Анионит АВ-17-8чС производства «ТОКЕМ» с массовым содержанием влаги 25% в первом случае и с массовым содержанием влаги 50% во втором случае. При прохождении регенерируемого смазочного масла через адсорбер 1 также осуществлялся его подогрев в первом случае до температуры 60°С, а во втором случае до температуры 80°С с помощью греющей ленты (на фиг. 1 не показана) ЭНГЛ-400 длиной 10 м и мощностью 2,0 кВт, установленной на внешней поверхности адсорбера 1.

После прохождения через адсорбер 1 регенерируемое смазочное масло попадало через трубопровод 14 в вакуумный резервуар 2, в качестве которого использовался бак из нержавеющей стали 12Х18Н10Т с объемом 200 л, высотой 1 м и толщиной стенок 3 мм. На внутренних поверхностях стенок, днища и крышки вакуумного резервуара 3 были установлены ребра жесткости из нержавеющей стали 12Х18Н10Т для повышения его прочности. После попадания регенерируемого смазочного масла в вакуумный резервуар 2 осуществлялась его дегидратация с помощью, установленного на отводе 16, в качестве которого использовалась труба ∅14×2 мм из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, вакуумного насоса 9, представляющего собой вакуумный насос PRM 22. Определение показателя остаточного давления в вакуумном резервуаре 2 осуществлялось с помощью, установленного в нем, вакуумметра Endress hauser. При прохождении регенерируемого смазочного масла через вакуумный резервуар 2 также осуществлялся его подогрев с помощью греющей ленты (на фиг. 1 не показана) ЭНГЛ-400 длиной 10 м и мощностью 2,0 кВт, установленной на внешней поверхности вакуумного резервуара 2, с целью поддержания рабочей температуры регенерируемого смазочного масла, составляющей в первом случае 60°С, а во втором случае 80°С.

После прохождения дегидратации в вакуумном резервуаре 2 регенерируемое смазочное масло перекачивалось по трубопроводу 15, представляющему собой трубу ∅32×3 мм из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, с помощью насоса 7, в качестве которого использовался шестеренчатый насос IRR25/4A, через центробежный фильтр 8, представляющий собой фильтр масляной центробежный Д-240, в атмосферный резервуар 3.

После прохождения двенадцати циклов очистки регенерируемое смазочное масло сливалось через отвод 17 или 18, представляющий собой трубу ∅18×2 мм из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81, путем перевода перекрывающего устройства 19 или 20, представляющего собой кран шаровой под приварку из нержавеющей стали DN15PN16 11НЖ01ПШ, в положение «открыто».

В результате проведенной очистки кислотность регенерируемого смазочного масла снизилась:

- в первом случае с 2,67 мг КОН/г до 1,43 мг КОН/г;

- во втором случае с 2,67 мг КОН/г до 0,03 мг КОН/г.

Промышленная применимость

Способ регенерации использованных смазочных масел согласно патентуемому изобретению отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертеже достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области регенерации использованных смазочных масел.

Способ регенерации использованных смазочных масел, отличающийся тем, что содержит следующие последовательные этапы:

- этап, на котором производят подогрев регенерируемого смазочного масла до 60-80°С;

- этап, на котором производят механическую фильтрацию регенерируемого смазочного масла;

- этап, на котором производят адсорбционную очистку регенерируемого смазочного масла путем его взаимодействия с ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием влаги 25-50% с одновременным подогревом до 60-80°С;

- этап, на котором производят дегидратацию регенерируемого смазочного масла с одновременным подогревом до 60-80°С;

- этап, на котором производят фильтрацию регенерируемого смазочного масла в центробежном фильтре.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики, нефтегазодобывающей промышленности, к способам очистки жидких смазочных материалов. Способ очистки жидкого смазочного материала, включающий этап очистки жидкого смазочного материала от примесей ионов, включающий как минимум две стадии адсорбционной очистки, на каждой из которых осуществляется обработка жидкого смазочного материала при температуре 40-80°С гранулами ионообменных смол со средним диаметром 0,5-0,7 мм и максимальным отклонением от среднего значения диаметра не более 0,05 мм, этап разделения жидкого смазочного материала и гранул ионообменных смол.

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях (ТЭС).

Настоящее изобретение описывает способ регенерации отработанного энергетического масла, включающий удаление механических примесей, подогрев, вакуумную сушку и дегазацию, адсорбционную обработку и последующий ввод базового пакета присадок и отличающийся тем, что перед адсорбционной обработкой вводят деактиватор металлов в виде антраниловой кислоты, а для адсорбционной обработки применяют гранулированный алюмосиликатный адсорбент.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно - к смазочно-охлаждающим технологическим средствам (СОТС), и может быть использовано при обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и алмазным выглаживанием.

Изобретение относится к процессам регенерации отработанных огнестойких масел на основе триарилфосфатов до кондиции, позволяющей их повторное использование в смазочной системе и системе регулирования турбоагрегата.

Группа изобретений относится к устройству и способу фильтрации авиационных масел и может быть использована для их очистки от воды и механических примесей. Установка для фильтрации авиационных масел состоит из отстойных емкостей с антикоррозионным покрытием, оборудованных кранами для слива отстоя в тару или поддоны для воды и примесей.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в непрерывно действующих термосифонных и адсорбционных фильтрах очистки эксплуатационных масел силовых трансформаторов и очистки партий масла, предназначенных к хранению.

Изобретение относится к тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей промышленности, более конкретно, к регенерации жидкостей на основе сложных эфиров фосфорной кислоты, а именно к регенерации отработанных синтетических масел.
Изобретение относится к порошковой металлургии железа и его сплавов и может быть использовано для извлечения железа в виде дисперсных частиц порошка из отработанного смазочного масла при эксплуатации автотракторного парка.

Настоящее изобретение относится к способу для отделения катализаторной пыли от потока топливного масла, содержащему этапы: отделения катализаторной пыли от входящего потока топливного масла в центробежном сепараторе для генерирования потока очищенного топливного масла; получения сигнала NMR-отклика из NMR-устройства, относящегося к количеству катализаторной пыли в потоке очищенного топливного масла и/или во входящем потоке топливного масла и к началу добавления или повышения количества сепарационной добавки к входящему потоку топливного масла, когда сигнал NMR-отклика указывает на повышенное количество катализаторной пыли в потоке очищенного топливного масла и/или во входящем потоке топливного масла, например, для повышения производительности отделения катализаторной пыли от потока топливного масла.

Изобретение относится к нефтехимической и газовой промышленности, в частности к способам разделения и очистки отработанных технологических жидкостей, таких как гликоли, моторные, турбинные и трансформаторные масла.

Изобретение относится к устройствам автоматической защиты при отключении электрического питания производственной линии регенерации отработанного смазочного масла, в частности к компенсирующим устройствам автоматической защиты при отключении электрического питания производственной линии регенерации отработанного смазочного масла.

Изобретение относится к способу получения цилиндрового масла, согласно которому смешивают использованное масло со свежим цилиндровым маслом, причем использованное масло имеет более низкое значение общего щелочного числа (TBN), чем свежее цилиндровое масло.

Изобретение относится к тепловой и атомной энергетике, нефтегазодобывающей промышленности, более конкретно, к регенерации жидкостей на основе сложных эфиров фосфорной кислоты, а именно к регенерации отработанных синтетических масел.
Изобретение относится к технологии изготовления смесевых взрывчатых веществ, содержащих селитру в качестве окислителя, с использованием отработанных жидких нефтепродуктов.

Настоящее изобретение относится к способу непрерывной очистки загрязненного моторного смазочного масла от загрязняющих частиц, включающий в себя: подачу загрязненного смазочного масла вместе с жидким разделительным средством из резервуара моторного смазочного масла системы в двухфазный сепаратор, при этом двухфазный сепаратор содержит стопку сепарирующих дисков и шнек, причем упомянутый резервуар моторного смазочного масла системы соединен с двигателем для подачи смазочного масла к упомянутому двигателю; подачу загрязненного смазочного масла и разделительного средства в сепарационную камеру вращательного центробежного ротора в двухфазном сепараторе; отделение загрязняющих частиц вместе с жидким разделительным средством от масла под действием центробежной силы в сепарационной камере; непрерывный вывод фазы загрязняющих частиц и жидкого разделительного средства из сепарационной камеры с помощью шнека двухфазного сепаратора; вывод очищенного масла из сепарационной камеры через центральный выпуск легкой фазы назад в резервуар моторного смазочного масла системы и непрерывное добавление в масло жидкого разделительного средства, непрерывную циркуляцию смазочного масла от резервуара моторного смазочного масла системы к двигателю; непрерывную циркуляцию смазочного масла от резервуара к двухфазному сепаратору.

Настоящее изобретение относится к способу очистки отработанного синтетического моторного масла путем его смешивания с раствором щелочи, при этом раствор щелочи содержит едкое кали и калий рапсовое мыло, взятый в количестве 5-10% (по массе), смесь нагревают до 110-120°C, охлаждают и центрифугируют.

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.
Изобретение относится к смазке двигателей внутреннего сгорания. Устройство (100, 200) для уменьшения кислотности моторного масла двигателей внутреннего сгорания содержит контейнер (101, 202), через который протекает определенное количество моторного масла, причем контейнер содержит ионообменник (102, 202), представляющий собой одновалентный катионообменник, и контейнер (101, 201), который находится в потоке моторного масла.
Настоящее изобретение относится к способу очистки отработанного синтетического моторного масла путем добавления водного раствора карбамида, взятого в количестве 0,5-1% в расчете на сухое вещество от массы очищаемого масла при этом вводят 2,5-3,0% (мас.) 0,1 н.

Изобретение относится к области регенерации использованных смазочных масел и может быть использовано, в частности, для регенерации отработавших огнестойких турбинных смазочных масел на тепловых электростанциях. Способ регенерации использованных смазочных масел содержит следующие последовательные этапы: этап, на котором производят подогрев регенерируемого смазочного масла до 60-80°С; этап, на котором производят механическую фильтрацию регенерируемого смазочного масла; этап, на котором производят адсорбционную очистку регенерируемого смазочного масла путем его взаимодействия с ионообменной смолой, содержащей гидроокись тетраалкиламмония, пришитую к сополимеру стирола и дивинила, с массовым содержанием влаги 25-50 с одновременным подогревом до 60-80°С; этап, на котором производят дегидратацию регенерируемого смазочного масла с одновременным подогревом до 60-80°С; этап, на котором производят фильтрацию регенерируемого смазочного масла в центробежном фильтре. Технический результат - предотвращение ускоренной деградации регенерируемого смазочного масла в процессе его очистки и обеспечение более эффективного снижения кислотности регенерируемого использованного смазочного масла. 3 ил.

Наверх