废润滑油的回收再利用的发展现状
随着世界经济的发展,润滑油的应用日益广泛,全世界每年平
均消耗润滑油约4000万t。
我国作为世界第二大润滑油消费国,2005
年润滑油的消耗量也高达600多万t。
在世界能源日趋紧张的形势下,废润滑油的回收和再生成为需迫切解决的问题。
在欧洲,每年大约
就有500万t废弃润滑油,其中40%—50%未作任何处理就扩散到环
境中,而我国以往的润滑油回收量还不到废润滑油总量的20%。
润滑油从组成上讲由80%—90%的基础油和10%—20%的添加剂组成,主要化学成分是多种烃类以及少量非烃类的混合物。
然而润滑
油在使用一段时间后由于物理化学或人为因素导致了润滑油的性能
劣化,生成了如醛、酮、树脂、沥青胶态物质、碳黑及有机酸、盐、水金属屑等污染杂质[6],不能再继续使用而变成废润滑油。
实际上
废油并不废,而用过的润滑油真正变质的只是其中的百分之几[7],
因此如何有效的去除废油中的杂质,是废油再生的关键。
各废油回
收率见表1[8]。
而近年来,除了大量开发基础油为多元醇酯、复合脂
和植物油的可迅速生物降解型的全损耗润滑油之外,将废润滑油再
精炼成润滑油基础油也得到了日益发展。
各种废油的回收率
品种再生收率(%)
内燃机油75—85
机械油85—90
变压器油90—92
各种杂油68—80
1、国内废润滑油再生利用发展现状
我国润滑油产量约占石油产品总量的百分之二,数量每年在300
万t以上。
而且是仅次于美国和俄罗斯的世界第三大润滑油消费国。
根据“九五”期间我国润滑油需求的实际增长情况和2001—2010年
我国国民经济发展计划安排,2003年我国润滑油的总需求量约为425—435万t,预计2010年约为490—510万t[9]。
润滑油在使用的过程中
由于高温及空气的氧化作用,会逐渐老化变质,再加上摩擦部件上
磨下来的金属粉末、呼吸作用及其它原因而进入油中的水分、从环
境中侵入的杂质,这些不仅污染了润滑油,而且还促进润滑油的氧化,从而可能引起机器的各种故障。
所以润滑油在使用一定时间,
变质达到一定程度之后,必须更换。
许多润滑油中加有重金属盐添加剂,还有些加有含氯有机化合物、含硫有机化合物、含磷有机化合物、含硫磷有机化合物,有些
含氯化合物是多环芳烃的氯取代物。
这些含重金属、硫、磷、氯的
化合物都属于有毒物,对人体及生物有害,有可能通过各种渠道危
害人类[10]。
进入水系的油对水有很强的污染力,据估计,一大桶(200L)废油流入湖海,能污染近3.5km2的广大水面。
被污染的水域,由于油膜覆盖水面,阻止了水中的溶解气体与大气的交换,水中的
溶解氧被生物及污染物消耗后得不到补充,使水中的含氧量明显下降,油膜覆盖在水生植物的叶子上、鱼类贝类等水生动物的呼吸器
官上,阻碍水生动植物的呼吸,使整个食物链都受到损害[11]。
一般来说,可供回收的废润滑油量应为消费量的40%—45%,
然而目前我国污染废润滑油回收率非常低,每年回收再生的油品仅
有20—30万t,其中一部分排人了环境而造成污染[12]。
我国废润滑油
再生始于本世纪30年代,70年代进入鼎盛时期。
当时商业部制定的
“交旧供新”制度保证了废油再生行业的发展。
80年代以后润滑油
销售市场放开,一方面大部分大型厂矿都自办废油再生车间,不再
将废油卖给石油公司所属再生厂,另一方面新增加的许多小的集体
和乡镇废油再生厂以灵活的收购方式大量争夺废油资源,使各地的
石油公司专业再生厂的废油量回收不到预计数,迫使它纷纷转向润
滑油的调合。
90年代后,废油再生厂分散化的倾向还在继续,专业
再生厂大部分为百吨级,千吨级已不多见。
最大的上海润滑油厂处
理规模也只有6000 t/a。
而许多个体、乡镇所有的再生厂大多为每
年数十吨的处理量。
目前,我国废油再生面临的形势是千吨级废油再生厂已不多见,多为百吨级厂,而数吨级的厂则大大增加,且大部分不再生或简易
再生,而将废油用作低档油、脱模油、燃油销售使用。
1997年我国
也曾颁布过GB/T 17145—1997《废润滑油回收与再生利用技术导则》,对推动我国废油再生无污染工艺的发展起到推动作用。
2 、国外废润滑油再生利用发展状况
7O年代前后,世界各国提高了对废油再生意义的认识,不仅从
节约资源的角度,而且更多地考虑了环境保护的需要。
其主要做法是:通过立法明确规定必须对废润滑油进行回收再生,同时制定政
策予以鼓励。
污染废润滑油再生工艺始于1935年。
美国是世界上废润滑油再生
最早的国家,也曾是生产再生润滑油最多、再生率最高的国家。
其
经历了从硫酸—白土工艺到目前的无酸工艺,建成了世界上最大的
废油再生工厂。
其于1975年通过了“能源政策及保护法”,后来还
专门制定了“废油循环法”。
1979年美环保局提出法案,规定废油
是有害毒物,对废油回收和再生起到了推动作用。
而欧洲共同体国家由于石油资源较少,他们把废润滑油视为珍
贵资源,同时出于对环境的保护,一些国家颁布了相关法律禁止将
废油随意抛弃。
欧洲委员会关于危险性废物处理的指令在比较不同
回收处理方法时将原材料回收和再生当作首要考虑因素。
为了实施
欧洲委员会指令,意大利政府于1982年颁布一部法律,成立了法定
废油协会,其在全意大利境内的任务包括:组织废油收集,将所收
集的废油运输到再精炼公司,用以生产新的基础润滑油;如果技术
上进行再精炼不可行,则将该废油运输到其他地方进行其他方式的
重新利用,优先考虑能源回收更高的方法;确保无法再生或重新利
用的废油进行销毁,且符合相关环保法规。
1986年,欧洲委员会重申应优先考虑通过再精炼处理废油,并
强调废油收集和回收过程中的生态和环保因素。
意大利政府于1992
年实施该法规,并宣称在比较不同的废油处理方式时,应优先考虑
进行再精炼。
政府规定,用燃烧处理废油的工厂电力应高于6000Kw,且对其排放到空气中的废气进行严格限制。
另外,政府还颁布了法规,规范利用高温燃烧含有多氯化联(二)苯(PCB)及多氯化三苯(PCT)的废油。
截至2003年年底,法定废油协会的废油收集系统包括73家
公司(承包方和收集公司),位于意大利全境内。
公司使用自己的卡
车或通过下家收集商,联络产生废油的机构并储存废油。
收集而来
的废油被运往法定废油协会的仓库储存,如果废油能够再生,收集
商将根据合同预期获得支付。
仅有质量较高的废油才被用于再精炼。
如果废油存在污染无法再生,则收集商将承担高温焚烧废油的成本,然后再向该废油的原始持有者收取费用。
法定废油协会将对所收集
的废油进行化学和物理分析,以便进行分类。
该分类有助于确定废
油的类型,并相应决定最佳处置方式。
另外一个趋势是实行专业化分工。
在发达国家,有一种力求把
废油生产的规模扩大的趋势。
80年代报道的最大废油再生厂每年处
理量在10万t左右,90年代报道的最大废油再生厂已达年处理量30万t。
装置大型化以后不需要很多的再生厂,原来从事再生的公司或被
淘汰,或改为专门的废油回收公司。
因此。
废油回收公司增加很快,如西德80年代的再生厂仅有11家,回收公司多达200多家。
有的国家
还通过政府的干预,促进这种专业化分工,表明了立法和政策鼓励
对废油再生工业的进步起到了促进作用。
这一时期由于各国政府的重视,有关废油再生工艺技术有了较
大的进展。
而许多国家对污染废油回收再生实行补贴以及法律上的
强制,更是推动了废油再生处理技术的研究进程。
法国石油研究院(IFP)对现代废油再生工艺技术进步有重要的贡献,它首先开发了丙
烷抽提一硫酸一白土工艺,使硫酸和白土耗量明显减少,再生收率
提高了10%,该工艺在世界范围内得到了广泛的应用。
在此基础上,围绕着消除污染、提高产品质量和收率等主要环节,现在许多国家
或公司都相继开发了许多新的工艺技术,如加氢精制工艺以其能够
达到环保要求、原料适应性强和产品质量好的特点,得到了各国的
重视和工业化应用。