一种含铁类水滑石型催化脱色剂及其应用于废矿物油脱色的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含铁类水滑石型催化脱色剂及其应用于废矿物油脱色的方法，特别涉及脱色剂对废矿物油脱色再生，属于废油处理技术领域及吸附脱色剂技术领域。
【背景技术】
[0002]矿物油在使用过程中由于受高温及空气的氧化作用，产生多种氧化物，再加上磨擦部件磨下来的金属粉末，吸气作用及其它原因而进入油中的水分、灰尘，最终导致油品的颜色逐渐变黑，粘度降低，品质下降。废矿物油在自然环境下难以降解和去除，将其脱色再生重新利用得到极大的重视。据报道，每100kg原油经过炼制只能得到300kg的润滑油基础油，而100kg废润滑油经过再生工艺的处理可以得到700-900kg的润滑油基础油。
[0003]现常用工艺有硫酸-白土吸附脱色，由于白土具有巨大的比表面积，良好的吸附性能，较高的吸附容量和离子交换能力，出色的粘附性、流变性、稳定性等特点，使其成为废矿物油脱色中最常用的无机吸附剂。《中国粮油学报》2006年10月第21卷第5期于修烛，杜双奎等《油炸废油硅酸钠-活性白土精炼工艺研究》中利用单因素实验以及正交试验验证白土对废油色度的影响，超碱量与活性白土的比例对色泽影响达到极显著水平(P〈0.01)。专利CN102161930 A先用蒸馏，脱味后再白土法精制，得到油品无味且色度小于1.4。专利CN101597541 A中采用絮凝步骤，利用白土和阳离子型聚丙烯酰胺脱色，减少酸碱渣产生。专利CN102766479 A利用超临界流体对废油萃取，替代白土进行精制。
[0004]综上所述，目前对废矿物油脱色再生主要使用白土作为吸附剂，白土虽具有较好的吸附效果，但存在吸油率高的问题；利用萃取或者絮凝方法需要引入新的有机物，使体系更复杂，导致二次污染。由此，现提出一种含铁类水滑石型催化脱色剂及其应用于废矿物油脱色的方法，该吸附脱色剂具有高效、稳定的特征；对废矿物油具有脱色率高、吸油率低、重复利用率高的特性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种含铁类水滑石型催化脱色剂，该吸附脱色剂具有高效稳定的特点，对废矿物油具有脱色率高、吸油率低、重复利用率高的特性。
[0006]一种含铁类水滑石型催化脱色剂，其特征在于具有如下的组成:钙盐、铁盐和铝盐的含量，三者的摩尔比为:钙盐:铁盐:铝盐=(10~15):1: (5~10);所述钙盐为CaCl2SCa(NO3)2.4H20 ;铁盐为 FeCl3.6H20 ;铝盐为 AlCl3.6H20 或 Al (NO3) 3.9H20。
[0007]—种含铁类水滑石型催化脱色剂的制备方法，其特征在于具有以下过程和步骤:将钙盐、铁盐、铝盐根据上述摩尔比制备含铁类水滑石的配合料，并于600~800 0C下煅烧3小时，即得含铁类水滑石型催化脱色剂。
[0008]一种含铁类水滑石型催化脱色剂应用于废矿油脱色的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤:将废矿物油在50 oC ~100°C下加热10~100 min，快速搅拌，速率为100~500rpm ;然后过滤；将上清油和用量为1°/『5%的上述的催化脱色剂混合，进行吸附脱色；吸附脱色温度为30 oC ~90°Co
【具体实施方式】
[0009]本发明一种含铁类水滑石型催化脱色剂及其应用于废矿物油脱色工艺的效果，由下面的实施例予以进一步说明。
[0010]实施例1
本实施例分别称取 50 mmol (5.55g)的 CaCl2*7H20、2.08 mmol (5.0lg)的 A1C13*6H20和0.042 mmol (1.08g)的FeCl3*6H20，溶于50 mL无CO2水中配制为混合盐溶液，同时称取160 mmol (6.4g) NaOH溶于100 mL去离子水配制成混合碱溶液，在磁力搅拌作用下，向NaOH溶液中缓慢加入混合盐溶液，陈化4h后取出抽滤，用水洗涤2~3次，在105°C烘干得到含铁类水滑石，将类水滑石在750 0C下煅烧3小时得到含铁脱色吸附剂，研磨破碎后备用。
[0011]废油脱色:将40.00 g废矿物油在360 rpm搅拌速率下，65 °C下加热20 min后过滤，去除杂质完成预处理步骤；加入3%含铁类水滑石，在恒温80 °C下反应25 min后取出，滤去催化剂即得透明发亮的矿物油；催化剂活化后可重复利用10次。
[0012]实施例2
本实施例分别称取 50 mmol (11.8g)的 Ca(N03)2*4H20、2.08 mmol (7.8g)的Al (NO3) 3.9Η20 和 0.042 mmol (4.36g)的 Fe (NO3) 3.9Η20，溶于 50 mL 无 0)2水中配制为混合盐溶液，同时称取160 mmol (6.4g) NaOH溶于10mL去离子水配制成混合碱溶液，在磁力搅拌作用下，向NaOH溶液中缓慢加入混合盐溶液，陈化4h后取出抽滤，用水洗涤2~3次，在105°C烘干得到含铁类水滑石，将类水滑石在750°C下煅烧3小时得到含铁脱色吸附剂，研磨破碎后备用。
[0013]废油脱色:将40.00 g废矿物油在360 rpm搅拌速率下，65°C下加热20 min后过滤，去除杂质完成预处理步骤；加入3%含铁类水滑石，在恒温80°C下反应25 min后取出，滤去催化剂即得透明发亮的矿物油；催化剂活化后可重复利用10次。
【主权项】
1.一种含铁类水滑石型催化脱色剂，其特征在于具有如下所组成:钙盐、铁盐和铝盐的含量，三者的摩尔比为:钙盐:铁盐:铝盐=(10~15):1: (5~10);所述钙盐为CaCl2SCa(NO3)2.4H20 ;铁盐为 FeCl3.6H20 ;铝盐为 AlCl3.6H20 或 Al (NO3) 3.9H20。2.一种含铁类水滑石型催化脱色剂的制备方法，其特征在于具有以下过程和步骤:将钙盐、铁盐、铝盐根据上述摩尔比制备含铁类水滑石的配合料，并于600~800 0C下煅烧3小时，即得含铁类水滑石型催化脱色剂。3.一种含铁类水滑石型催化脱色剂应用于废矿油脱色的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤:将废矿物油在50 oC -100 0C下加热10~100 min，快速搅拌，速率为100~500rpm ;然后过滤；将上清油和用量为1°/『5%的上述的催化脱色剂混合，进行吸附脱色；吸附脱色温度为30 oC ~90°Co
【专利摘要】本发明涉及一种含铁类水滑石型催化脱色剂及其应用于废矿物油脱色的方法，属废油处理技术领域。本发明吸附脱色剂是基于水滑石为前驱体引入铁离子后经高温活化获得。本发明首次提出将含铁类水滑石用于废矿物油脱色工艺；包括废矿物油的预处理、及吸附脱色两部分。本发明提供了一种对综合废矿物油脱色并达到再生利用的方法。本发明解决了现有吸附剂对废矿物油吸附脱色吸油率高、重复利用难的问题，不仅减少了废矿物油对环境造成的污染，而且提高了油品附加值。本发明涉及的一种含铁类水滑石型催化脱色剂具有高效、稳定的特征，对废矿物油具有脱色率高、吸油率低、重复利用率高的特性。
【IPC分类】C10G53/08, B01J20/06, B01J20/30
【公开号】CN105132012
【申请号】CN201510399432
【发明人】陆永生, 张在屋, 杨兴兴, 徐璐, 钱光人
【申请人】上海大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月9日