黑色废机油真空蒸馏系统及工艺方法与流程

本发明涉及一种黑色废机油真空蒸馏系统及工艺方法，具体涉及一种将黑色废机油经真空蒸馏获得基础油的系统及工艺方法。

背景技术：

润滑油从诞生到现在已经历上百年的历史，对人类社会的发展作出了巨大贡献，其需求量也越来越大，因石油资源的不可再生性及润滑油的高昂生产成本等原因，润滑油的回收再利用技术受到人们的广泛关注，但因对油品本身的认知和生产技术有限等原因，传统的工艺及设备处理效果很不理想，且生产成本高、收率低、油品差、不环保。

目前，国内外市场广泛采用的废机油真空蒸馏得到基础油的设备，其构成大致包括简单预处理设备、蒸馏釜、中转罐、精制罐、沉降池、过滤机。其过程是将废机油泵入预处理设备，加适量的碱液，简单搅拌混合后（半小时以内）再泵入蒸馏釜进行加热或用导热油循环间接加热废机油，气态油经冷却得到液态基础油，向精制罐中加入硫酸混合搅拌，再加入碱液和大量活性白土搅拌，后打入沉降池，静置8小时以上，通过过滤机过滤后得到基础油。上述设备因加入了硫酸，碱液等易造成环境污染，制得的基础油颜色会变黑变红，对基础油油质会产生影响，且加入的白土会吸附一些基础油使得部分基础油作为油渣排掉，导致基础油回收率降低；用导热油加热时温度只能达到330度左右，废机油里的重组分无法完全呈气态，基础油回收率在72%以下；现有的加热方式蒸馏釜釜底易结焦碳化，需要经常对蒸馏釜进行维修更换，亦提高了生产成本。

技术实现要素：

鉴于以上技术问题，本发明提供一种环保、回收率高、处理成本低且操作简单的黑色废机油真空蒸馏系统及工艺方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种黑色废机油真空蒸馏系统，包括预处理釜、蒸馏釜、加热机构，冷却机构、汽柴油中转机构、汽油成品罐、柴油成品罐、基础油中转机构、基础油成品罐和真空机构；所述预处理釜内设置有第一搅拌器，该预处理釜的进油口通过管道与配料罐连通，该预处理釜的出油口通过管道与蒸馏釜的进油口连通，所述蒸馏釜内设置有第二搅拌器，该蒸馏釜的下方与所述加热机构连接，该蒸馏釜的出油口通过管道与冷却机构的进油口连通，所述冷却机构的出油口分别通过管道与所述汽柴油中转机构和基础油中转机构连通，所述汽柴油中转机构通过管道连接至汽油成品罐和柴油成品罐，所述基础油中转机构通过管道连接至基础油成品罐，所述汽柴油中转机构和基础油中转机构分别通过管道与所述真空机构连通，所述蒸馏釜内设置有测温仪和油位检测器，该蒸馏釜的下端还连接有排渣机构；

所述加热机构包括柱状燃烧室和与该柱状燃烧室连通的燃烧机，所述柱状燃烧室的外周上套设有一环状冷风空腔，该环状冷风空腔与柱状燃烧室的一端连通，并向外延伸形成一混合室，该环状冷风空腔的进风口设置有一变频风机，所述混合室的出风口与所述蒸馏釜下端连通。

采用上述技术方案，使用时先将废机油泵入预处理釜内，将配好的预处理剂和等量的水倒入配料罐搅拌后泵入预处理釜内，启动第一搅拌器常温搅拌混合3.5-4小时；再将预处理釜中搅拌后的废机油泵入蒸馏釜内，启动加热机构对蒸馏釜内的废机油进行加热，观测测温仪，当蒸馏釜内的温度为80度以下时，蒸馏出的气态汽油经冷却机构冷却后进入汽柴油中转机构，由汽柴油中转机构进入汽油成品罐；当蒸馏釜内的温度为80-150度时，蒸馏出的气态柴油经冷却机构冷却后进入汽柴油中转机构，由汽柴油中转机构进入柴油成品罐；当蒸馏釜内的温度为高于150度时，蒸馏出的气态基础油经冷却机构进入基础油中转机构，由基础油中转机构进入基础油成品罐。同时，加热机构加热时是采用冷风和热风混合后对蒸馏釜内的废机油进行加热，避免了因燃烧温度过高而造成蒸馏釜内结焦碳垢，热效率高，安全可靠。

进一步地，所述混合室的进风口处的截面面积大于出风口处的截面面积。

进一步地，所述汽柴油中转机构包括通过管道依次连通的汽柴油储罐、汽柴油中转罐和第一过滤机，所述汽柴油储罐的进油口通过管道与所述冷却机构的出油口连通，所述第一过滤机通过管道连接至汽油成品罐和柴油成品罐。

进一步地，所述基础油中转机构包括通过管道依次连通的基础油储罐、第一中转罐、第一中转罐，该第一中转罐和第一中转罐的出油口分别通过管道与基础油搅拌罐连通，该基础油搅拌罐的出油口通过管路与第二过滤机连通，第二过滤机的出油口通过管路连接至基础油成品罐。

进一步地，所述真空机构包括储气罐，该储气罐与汽柴油储罐和基础油储罐连接的管路上设置有第三过滤机，该储气罐的出气口分别通过第一管路和第二管路连接至尾气处理器，该第一管路上设置有罗茨泵和真空泵，该第二管路上设置有水环式真空泵。

进一步地，所述冷却机构包括通过管路依次连通的第一冷却器和第二冷却器，该第一冷却器和第二冷却器内的冷却介质为水或液氨。

一种利用上述黑色废机油真空蒸馏系统的工艺方法，包括如下步骤：

S1，废机油预处理，将废机油泵入预处理釜内，将配好的预处理剂和等量的水倒入配料罐搅拌后泵入预处理釜内，启动第一搅拌器搅拌混合；

S2，废机油蒸馏处理，将步骤S1中搅拌后的废机油泵入蒸馏釜内，启动加热机构对蒸馏釜进行加热，第二管路上的水环式真空泵，观测测温仪，当蒸馏釜内的温度为80度以下时，蒸馏出的汽油和水分经冷却机构冷却后进入汽柴油中转机构，由汽柴油中转机构进入汽油成品罐；当蒸馏釜内的温度为80-150度时，蒸馏出的柴油和水分经冷却机构冷却后进入汽柴油中转机构，由汽柴油中转机构进入柴油成品罐；当蒸馏釜内的温度为高于150度无水分出来时，蒸馏出的气态基础油经冷却机构进入基础油中转机构，由基础油中转机构进入基础油成品罐；同时，当蒸馏釜内的温度高于150度时，打开真空机构上的第一管路的阀门，同时启动罗茨真空泵，关闭第二管路上的水环式真空泵，蒸馏出的气态基础油经冷却机构进入基础油中转机构，由基础油中转机构进入基础油成品罐；当油温达到380度时停止加热机构，逐步关闭第一管路上的罗茨真空泵，当油温降至160左右时可缓慢解除真空机构，然后通过排渣机构将蒸馏釜内的油渣排除。

进一步地，所述步骤S1中预处理剂为2%的固态氢氧化钠、1.5%的固态氢氧化钾和等质量的水混合而成。

进一步地，所述步骤 S1中第一搅拌器的搅拌混合时间为常温搅拌3.5-4小时。

进一步地，所述加热机构对蒸馏釜进行加热时的热风温度为600℃-1200℃。

本发明的有益效果是：本发明的系统及方法在使用过程中不需加入酸、白土、活性炭、硅胶等，制得的基础油品质高、无不饱和成分、长期存放不变色；同时处理成本低、回收率高、非常环保，操作简单，劳动强度低。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为图1中的加热机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将根据附图结合具体实施例详细地描述：

如附图1-附图2所示的黑色废机油真空蒸馏系统，包括预处理釜1、蒸馏釜2、加热机构3、冷却机构、汽柴油中转机构、汽油成品罐61、柴油成品罐62、基础油中转机构、基础油成品罐8和真空机构9；所述预处理釜1内设置有第一搅拌器11，该预处理釜1的进油口通过管道与配料罐12连通，该预处理釜1的出油口通过管道与蒸馏釜2的进油口连通，所述蒸馏釜2内设置有第二搅拌器21，该蒸馏釜2的底部与所述加热机构3连接，通过加热机构3对蒸馏釜2进行加热，在加热过程中通过第二搅拌器21的搅拌，能够避免废机油在蒸馏釜2内结焦碳化，所述蒸馏釜2内设置有对蒸馏釜2在加热过程中的温度进行监测的测温仪23和油位检测器24，该蒸馏釜2的下端还连接有排渣机构22。

所述蒸馏釜2的出油口通过管道与冷却机构的进油口连通，所述冷却机构的出油口分别通过管道与所述汽柴油中转机构和基础油中转机构连通，所述冷却机构可为单级或多级冷却，本实施例中所述冷却机构包括通过管路依次连通的第一冷却器41和第二冷却器42，该第一冷却器41和第二冷却器42内的冷却介质为水或液氨，且为了方便观察冷却后的油质及油速在所述第二冷却器42与所述汽柴油中转机构和基础油中转机构之间的管路上设置有玻导管43。

所述蒸馏釜2内的第二搅拌器21为耐高温密封搅拌，可用搅拌机、高温泵打循环搅拌等，只需使蒸馏釜2内的油料不停地左右、上下运动即可，如此可使加热机构3传来的热量迅速散开。

所述汽柴油中转机构包括通过管道依次连通的汽柴油储罐51、汽柴油中转罐52和第一过滤机53，所述汽柴油储罐51的进油口通过管道与所述冷却机构的出油口连通，所述第一过滤机53通过管道连接至汽油成品罐61和柴油成品罐62。

所述基础油中转机构包括通过管道依次连通的基础油储罐71、第一中转罐72、第一中转罐73，该第一中转罐72和第一中转罐73的出油口分别通过管道与基础油搅拌罐74连通，该基础油搅拌罐74的出油口通过管路与第二过滤机75连通，第二过滤机75的出油口通过管路连接至基础油成品罐8。

所述真空机构9包括储气罐92，该储气罐92与汽柴油储罐51和基础油储罐71连接的管路上设置有第三过滤机91，该储气罐92的出气口分别通过第一管路93和第二管路94连接至尾气处理器10，该第一管路93上设置有罗茨泵和真空泵，该第二管路94上设置有水环式真空泵。

从图2可以看出，所述加热机构3包括柱状燃烧室32和与该柱状燃烧室32连通的燃烧机31，所述柱状燃烧室32的外周上套设有一环状冷风空腔33，该环状冷风空腔33与柱状燃烧室32的一端连通，并向外延伸形成一混合室34，该混合室34的进风口处的截面面积大于出风口处的截面面积。所述环状冷风空腔33的进风口设置有一变频风机35，所述混合室34的出风口与所述蒸馏釜2下端连通。

一种利用上述黑色废机油真空蒸馏系统的工艺方法，包括如下步骤：

S1，废机油预处理，将废机油泵入预处理釜1内，将配好的预处理剂和等量的水倒入配料罐12搅拌后泵入预处理釜1内，启动第一搅拌器11常温搅拌混合3.5-4小时；所述所述步骤S1中预处理剂为2%的固态氢氧化钠、1.5%的固态氢氧化钾和等质量的水混合而成，当废机油中氧化物含量多时，可适当加大预处理剂的比例；当废机油中氧化物含量少时可适当减少预处理剂比例，预处理时的温度为20℃-100℃之间，在该温度范围和搅拌时间范围内，当温度较高时搅拌时间可短些，当温度较低时搅拌时间可适当长些。

所述第一搅拌器11可采用搅拌机搅拌、泵打循环搅拌或高压气体吹动搅拌等，只需使废机油与预处理剂充分混合即可。

S2，废机油蒸馏处理，将步骤S1中搅拌后的废机油泵入蒸馏釜2内，启动加热机构3对蒸馏釜2进行加热，该加热机构3对蒸馏釜2进行加热时的热风温度为600℃-1200℃，启动第二管路94上的水环式真空泵，观测测温仪23，当蒸馏釜2内的温度为80度以下时，蒸馏出的汽油和水分经冷却机构冷却后进入汽柴油中转机构，由汽柴油中转机构进入汽油成品罐61；当蒸馏釜2内的温度为80-150度时，蒸馏出的柴油和水分经冷却机构冷却后进入汽柴油中转机构，由汽柴油中转机构进入柴油成品罐62；当蒸馏釜2内的温度高于150度时，打开真空机构9上的第一管路93的阀门，同时启动真空泵和罗茨泵，关闭第二管路94上的水环式真空泵，使整个系统维持在-0.097MPa以上的真空环境，同时也有效保护了第一管路93上的真空泵和罗茨泵，此时蒸馏出的气态基础油经冷却机构进入基础油中转机构，由基础油中转机构进入基础油成品罐8；当油温达到380度时停止加热机构3，逐步关闭第一管路93上的罗茨真空泵，当油温降至120-180度左右时可缓慢解除真空机构9，然后通过排渣机构22将蒸馏釜2内的油渣排除。

上述真空机构9上设置有第三过滤机91，能有效防止从汽柴油储罐51和基础油储罐71来的少量机械杂质进入水环式真空泵、罗茨泵和真空泵，当蒸馏釜2内的温度在150度以下时有管道中有水分过来，此时水环式真空泵工作，当蒸馏釜2内的温度在150度以上时管道中无水分，此时真空泵和罗茨泵工作，有效保护了泵体，同时提高了基础油的质量。

上述排渣机构22由冷却器、耐高温油渣泵和耐高温管道组成，在渣料在120-180度左右有流动性时泵出，经过冷却器冷却降温，产生的气体少，当渣料冷却到常温时成黏糊状或固态。

应理解实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作任何各种改动和修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限制。