Как перерабатывают отработанное масло, требования к хранению и утилизации

Отработанные масла представляют собой разновидность опасных отходов, которые негативно отражаются на окружающей среде. Поскольку отработанные нефтепродукты обладают такими свойствами, как химическая устойчивость, содержат токсичные химические вещества и тяжелые металлы, а также являются нерастворимыми, они должны подвергаться переработке. Поэтому, хранение отработанного масла, захоронение, обезвреживание, утилизация, транспортировка и другие процедуры будут незаконными без лицензии. Чтобы избежать негативных последствий, важно разобраться, как утилизировать отработанное масло.

Основные разновидности промышленных масел

Современная промышленность производит следующие виды:

• масла гидравлические, которые задействуют в системах гидропривода или гидроуправления в техническом оборудовании различных видов;
• индустриальные применяют в гидросистемах металлообрабатывающего оборудования, автоматических линиях, прессового оборудования, технике для строительных работ и других отраслях промышленности;
•   моторные масла, применяются для смазки элементов в двигателях внутреннего сгорания, бензиновых или дизельных;
• трансмиссионные задействуют для обработки тяжело-нагруженных деталей всех разновидностей передач транспортных средств и мобильного оборудования;
• судовые масла задействуют для обработки тронковых дизелей судов, морского, речного, промыслового и транспортного флота;
• масла энергетические применяют для смазывания деталей паровых турбин, компрессорных устройств разного назначения;
• масла осевого типа подходят для смазки подвижных конструкций в железнодорожных составах;
• редукторные, предназначены для смазки передач зубчатого типа и других деталей промышленных систем.

Состав

При работе разных видов оборудования сырье трансформируется, что сказывается на первоначальных свойствах отработанного масла. Особенности таких изменений и основных параметров определяются условиями работ и продолжительностью влияния разных факторов. В основном в составе переработанных продуктов присутствуют:

• масла до 47%;
• компоненты окисления в жидком виде до 9%;
• топливные элементы до 23%;
• вода до 47%;
• смолы, асфальтен до 56%;
• фосфаты, карбонаты кальция, окалины до 5%.

Как появляется отработанное масло

Чаще всего отработанное сырье получают в таких источниках:

• транспортные организации;
• сервисные станции по обслуживанию автомобилей;
• объекты по хранению и переработке нефтепродуктов;
• сельско-хозяйственные организации;
• заводские объекты и другие промышленные предприятия.

Существуют определенные требования к отработанным маслам. Они должны соответствовать определенным ГОСТ 21046-75. Отработанное сырье собирается и классифицируется по отдельным сортам с учетом нормативно –правовых документов. Стоит также отметить третий класс опасности отработанного масла.

Что нужно знать о сборе

Отработанные масла, которые различные организации отдают на дальнейшую обработку, распределяются на три основные группы: ММО – отработанные моторные, компрессорные, вакуумные и индустриальные масла. МИО – отработанные индустриальные масла, рабочие жидкости для гидросистем, трансформаторные и турбинные масла. СНО – смеси отработанных масел, масла для прокатных станов и трансмиссионные, скомпонованные при перемещениях нефтепродуктов и их хранениях. Сбор материала организуют согласно таким правилам, как:

• сырье упаковывается в резервуары с высоким уровнем герметичности и размещаются не рядом с другими отходами;
• тара должна быть промаркирована;
• площадь с упаковкой для хранения отработанного масла обязательно оснащается основанием с водонепроницаемыми свойствами.

Нюансы утилизации

Утилизация отработанного масла представляет собой высокорентабельное предприятие. В условиях правильной организации перерабатывающей базы, можно добыть вторичное сырье высокого качества, стоимость которого ниже свежих масел от 40 до 70%. Из переработанного сырья после утилизации и переработки получают:

• моторные масла;
• материалы со свойствами консервации для обеспечения защиты изделий из металла от коррозии;
• мазуты топочного типа;
• топливное сырье для устройств, функционирующих на дизельном топливе.

Методы восстановления потребительских качеств отработанного масла

Для восстановления отработанного продукта до изначальных параметров следует убрать из материалов компоненты старения, жидкости, компоненты механического типа, всевозможные загрязнители и дополнить смеси комплексами присадок. Подготовка материалов после вторичной переработки происходит с применением физических, физико – химических и химических методов. Выясним, как перерабатывают отработанное масло.

Физические способы

Применение таких технологий помогает убрать из отработанного масла, твердые, нерастворимые частицы загрязнений. Частицы воды, смолистые и коксообразные элементы. Для этого применяют разное оборудование, такое как, фильтры, очистители, вакуумные дистилляторы, центрифуги и другие типы оборудования. В котором используются гравитационные, центробежные, магнитные или вибрационные силы.

Отстаивание

Традиционно отстаивание представляет собой первую стадию очистных работ. Принцип процесса основывается на осаждении нерастворимых веществ, которые находятся во взвешенном состоянии естественным способом. При этом ключевым считается воздействие силы тяжести. Согласно уравнению Стокса скорость осадки механических частиц, будет выше. Чем выше их габаритные размеры и вес, а также меньше вязкость масла. Наиболее подвержены выпадению в осадок; металлические частицы, кокс и асфальто-смолистые фракции.

Фильтрация

В процессе фильтрации происходит разделение неоднородных масс при помощи пористых материалов, на которых задерживаются одни фракции, а другие пропускаются. В таком процессе происходит разделение отработанного масла на чистую жидкость и влажный остаток, и механические примеси.

Сепарация

В процессе очистки применяется центрифуга для масла. Принципиально метод схож с методом отставания. Но в отличии от отставания с относительно слабым полем сил притяжения, используются центробежные силы. Что обеспечивает на порядки выше качество процесса разделения отработанного масла.

Гидроциклоны

 Работа гидроциклонов основана на сепарации твердых частиц, во вращающемся потоке отработанного масла. К преимуществам использования гидроциклонов относятся высокая производительность от 2 до 20 м³/ч, не высокая статья расходов на содержание, эксплуатацию и строительство агрегата. Обоснованным использованием гидроциклонов в качестве первичной очистки отработанного масла для выделения механических частиц крупностью более 0,2mm.

Магнитные очистители

Применение магнитных очистителей необходимо в случаях, когда сложно удалить из сырья другими способами очистки ферромагнитных, диамагнитных и парамагнитных включений, размером менее 0,5 mm.

Физико-химический метод очистки

К методам физико-химической очистки относят коагуляцию, адсорбцию, селективное растворение компонентов в смеси. В основе принципа заложена способность реагентов связывать и удерживать элементы загрязнения с помощью реагентов. В качестве которых задействуют цеолиты, оксид алюминия, бокситы, алюмосиликатные соединения. Существует несколько алгоритмов адсорбционной очистки, это:

• контактный, в нефтепродукт кладут адсорбент в измельченном виде. Метод обладает существенным недостатком, в формировании большого количества элементов, которые отрицательно влияют на окружающую среду;
• противоток, метод основывается на создании движения в различных направлениях компонентов;
• перколяционный, метод при котором загрязняющие вещества улавливаются при проходе отработанного нефтепродукта через силикагель. К минусам технологии относят высокую стоимость сорбента.

Коагуляция

Алгоритмом очистки с помощью технологии коагуляции, предполагает увеличение механических и мелкодисперсных частиц при добавлении химических элементов. Для таких целей применяют ПАВы, электролиты и высокомолекулярные соединения элементов с гидрофобными свойствами. Наиболее эффективным метасиликат натрия. Для очистки отходов применяют 30% водный раствор данного соединения. После этого из материала механическим способом через фильтрационные устройства удаляются увеличенные элементы.

Экстракция

Экстракция производится для отделения отработанного материала на отдельные компоненты при помощи селективных растворителей. Технология позволяет выборочно воздействовать на вещества смеси. Традиционно для этого задействуют пропан, который не воздействует на масло, но при этом растворяет асфальто-смолистые фракции, образовавшиеся в масле.

Адсорбция

Для очистки методом адсорбции, отработанный нефтепродукт проходит через прослойку адсорбента, представляющего собой высокопористый компонент. Его структура позволяет удерживать растворенные взвеси.

В качестве такого материала могут использоваться природные компоненты – бокситы и глина с отбеливающими свойствами. Также применяют окись алюминия и силикагель. В зависимости от пропускаемых частиц и соотношения размеров пор зависит эффективность очистки адсорбционным методом.

Метод обладает высокой степенью очистки. Но имеет и определенные минусы, например, высокая стоимость адсорбирующих материалов. В процессе эксплуатации таким компонентам требуется время от времени процедура регенерации. К более дешевым решениям относятся природные элементы, но они не такие эффективные, как искусственные. Приборы для очистных процедур имеют название адсорберы.

Термовакуумная сушка

К эффективным методам чистки отработанного сырья относится термовакуумная сушка. В процессе задействуется закрытая емкость, в которой создается разряжение. В таком случае происходит сушка масла при небольших температурах кипения в вакууме и применяется разность в температуре кипения воды и масла. Результатом реакции является удаление из масла воды и растворенных газов.

Селективная очистка

В процессе такой очистки применяют растворители селективного типа. Они соединяются с маслом и способствуют быстрому удалению необходимых компонентов. При смешивании двух веществ образуется контактирование фаз, через которое осуществляется переход ненужного вещества из нефтепродукта в растворитель. После этого производится разделение фаз и растворитель также проходит очистку от всех загрязнителей. В результате возможно его повторное применение. Метод обладает повышенной эффективностью, но если в отработанном материале присутствуют какие-либо присадки, его использовать нельзя. Так как при взаимодействии с растворителем из масла уходят и необходимые присадки, в результате масло теряет свои свойства.

Ионообменная очистка

При применении такого способа очистка происходит за счет гигроскопических гелей. Эти вещества нерастворимые в воде и углеводородах задерживают загрязнители и в растворенном состоянии диссоциируют на ионы.

Химическая очистка

Химические методы очищения отработанного масла базируются на взаимодействии загрязняющих элементов с реагентами, которые способствуют их нейтрализации и удалению из обрабатываемого материала. К ним стоит отнести обработка гидратами натрия, окисление кислородом, гидрогенизация, щелочная или кислотная очистка, а также применение оксидов или карбидов металла:

Селективная очистка

методом химического способа является, селективная очистка, при которой происходит компонентов, загрязняющих масло, к которым относятся оксиды, серные соединения и другие. Традиционными реагентами выступают различные спирты. Результатом такой обработки получается материал рафинат с минимальным содержанием компонентов, которые загрязняют состав.

Кислотная очистка

При кислотной очистке часто задействуется концентрированная серная кислота. При таком процессе отработанное масло нагревают до температуры 40/50 °С. При такой температуре масло обладает меньшей вязкостью, что позволяет лучше и более равномерно соединить его с кислотой. Этот метод используют в нефтеперерабатывающей промышленности для удаления из масляных дистиллятов асфальто-смолистых примесей, соединений кислорода и серы, а также других посторонних примесей. Результатом процесса в результате кислотной очистки получаю две жидкие фракции, вверху кислое масло, внизу кислый гудрон. При этом все посторонние примеси выводятся с гудроном, а углеводороды, масло, остается в неизменном виде.

Щелочная очистка

В процессе щелочной очистки традиционно применяется каустическая сода, кальцинированная сода и тринатрийфосфат. В результате на выходе образуются натриевые соли, которые можно перевести в водный щелочной раствор. После такого процесса обязательным условием является процесс отставания масла. Щелочная очистка отработанного масла применяется в трех вариантах. Как самостоятельный процесс очистки. Так начальным при процессе щелочно-земельной очистке или завершающим этапом процесса при кислотной очистке отработанного масла.

Гидридная очистка

Восстановление масел гидридами металлов, соединениями кальция, алюминия или лития из смеси удаляется вода и карбоновые кислоты. Недостатком метода является высокая стоимость материалов и выделение газов, в процессе химической реакции. Которые необходимо нейтрализовать. А восстановленной масло, необходимо дополнительно очищать от нерастворимых частиц, образовавшихся в процессе реакции.

Пиролизная очистка

Популярным способом обработки отработанного масла считается пиролиз. Этот метод основывается на термической обработке сырья без доступа воздуха в специальном оборудовании. Результатом производственного процесса становится образование пироуглерода, газообразных и жидких углеводородов. Гидрогенизационные технологии применяются при переработки отработки для получения высококачественных масел, увеличения выхода готового материала и в связи с высокой экологичностью. В сравнении с другими способами переработки. Недостатком технологии является высокая потребность в водороде.

Полученный продукт в процессе регенерации по своим характеристикам практически не отличается от масла, который получен из нефти сырца. Кроме того, для получения одного литра смазочного материала потребуется всего два литра отработанного масла в отличие от 67 литров нефти. Если правильно выполнять хранение отработанного масла и его дальнейшую переработку, можно существенно сэкономить энергоресурсы и улучшить экологическую обстановку.

Знания, как утилизировать отработанное масло помогут избежать многих проблем с надзорными органами.