Способ регенерации масла
Союз Советсиик
Социвлистичесиик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („,899642 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)3a a> С 10 M 11/00. Государственный комитет СССР Опубликовано 23.0 l 82. Бюллетень J4 3 на делам изобретений н открытий (53) УДК621, 899 (088. 8) Дата опубликования описания 23 0 1 82 (72) Авторы изобретения В.М.Прядкина и Б.И.Бубякин Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени металлургический комбинат им.В.И.Ленина (71) Заявитель / -" {54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МАСЛА .. ""Я Изобретение относится к регенерации масел, в частности к регенерации масел из пенных маслоотходов, образующихся в циркуляционных системах смазки станов холодной прокатки. . Современные станы холодной прокатки оснащаются, как правило, системами циркуляционной смазки и охлаждения валков, в которых в качестве смазочно-охлаждающей жидкости чаще t0 всего используется эмульсия типа "масло в воде" с различными технологическими присадками. В процессе прокатки эмульсии загрязняются мельчайшими твердыми частицами, например, железа, продуктами разложения и полимеризации масла, а также неэмульгированными маслами. Качество смазочноохлаждающей жидкости в значительной степени влияет на чистоту поверхности проката и на энергосиловые параметры прокатных станов, поэтому в системах циркуляционной смазки предусматривается очистка смазочно-охлаждаащей жидкости or примесей. Ilpoдукты разложения и полимеризации компонентов эмульсии, механические примеси и свободные масла выделяются из смазочно-охлаждающей жидкости при естественной и напорной флотации в виде пенных маслоотходов, содержащих до 60ь масла. Известен способ регенерации масла из пенных маслоотходов путем их деэмульгирования минеральной кислотой высокой концентрации, например серной, при нагревании до 43- 101 С, фильтрации полученной смеси через пористый материал при 71- 10 1 С и разделения фильтрата на водную и масляную фазы 1.11 Недостатком известного способа является то, что больвое количестso вязких компонентов, присутствующих в пенных маслоотходах и образующихся в процессе регенерации, неизбежно приведет к забиванию пористых фильтров, что отрицательно ска89964 45 жется на чистоте регенерированного масла и снизит производительность известного способа. Известен также способ регенерации масла из отработанных смазочноохлаждающих жидкостей, включающий нагревание эмульсии после добавления поваренной соли до температуры кипения, введение в эмульсию ао время кипячения в качестве деэмульгатора 1о соли железа или алюминия, в частности гептагидрата сульфата железа, в небольших количествах и продувку ее воздухом. После этого эмульсию выдерживают при температуре кипения до разрушения эмульгатороа и нагрев прекращают, после чего масло отделяют от воды и шлама отстаиванием (2). Недостатком известного способа является то. что он пригоден лишь для регенерации масел из отработанных эмульсий малой вязкости. Применение этого способа для множественных эмульсий высокой вязкости, а именно такой эмульсией и являются р5 пенные маслоотходы, значительно затруднено либо невозможно совсем, так как вводимые соли железа не способствуют разрушению такой эмульсии, а наоборот, стабилизируют ее. Кроме того, мелко дисперсные механические примеси при отстаивании не осаждаются, что не позволит вторично использовать масло, регенерированное данным способом, B циркуляционных сис35 темах смазки прокатных станов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ обработки отработанных смазочных масел, например в виде пенных маслоотходов, загрязненных до 40/ водой и твердыми примесями, заключающийся s том, что смесь масла, воды и твердых примесей, поступающую из систем циркуляционной смазки установок прокатных цехов, нагревают до 60-90 С после введения 0,0 1- 1,03 (а расчете на смесь) деэмульгаторамалорастворимой металлической соли динонилнафталинсульфокислоты а заФ 50 тем производят отделение масла от воды и шлама отстаиванием в течение не менее 3 ч при 60-90 С (33 . Недостатком известного способа является низкая чистота регенерированного масла из-за наличия большого количества твердых мелкодисперсных примесей в последнем, что затрудняет повторное использование масла в 2 4 циркуляционной системе смазки прокатг ного стана. Это объясняется большои вязкостью пенных маслоотходов и смеси, полученной после обработки последних деэмульгатором. Нагрев смеси до 60-90 С не дает значительного снижения вязкости, о чем говорит большая продолжительность отстаивания, Большая вязкость обрабатываемой смеси не позволит удалить мелкодисперсные твердые примеси. Цель изобретения - повышение чистоты регенерированного масла. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации масла путем обработки масляных отходов деэмульгатором, нагревания и последующего отделения масла от воды и шлама, при повышенной температуре, перед обработкой деэмульгатором масляные отходы смешивают 20-25 -ным раствором серной кислоты, в качестве деэмульгатора используют оксиэтилированные жирные кислоты С о -С » и полученную смесь перед нагреванием разбавляют водой. При этом желательно серную кислоту авбдить а количестве 0,04-0,053 от объема масляных отходов. Кроме того, оксиэтилированные жирные кислоты С о -Сд» желательно вводить в количестве 0,03-0,043 от объема масляных отходов, Пенный маслопродукт представляет собой множественную эмульсию, т.е. эмульсию, в которой дисперсной средой является смесь свободных масел и продуктов их физико-химических изменений, а дисперсная фаза сама является эмульсией. Множественная эмульсия стабилизируется сажей, мылами, высокомолекулярными жирными кислотами, входящими в состав пенных маслоотходов. Она образует с пузырьками воздуха пену, сама являясь ее стабилизатором. Такая система термодинамически устойчива. Наиболее эффективно процесс деэмулЬгироаания множественных эмульсий протекает при обработке их деэмульгатором в кислой среде. Для создания кислой среды при разложении пенных маслоотходов используют 20-253-ный раствор серной кислоты. При низких концентрациях (до 203) серной кислоты не происходит полного разложения пенных маслоотходов. Дис-, персная фаза в этом случае остается 899642 батываемой смеси создается при введении в пенные масляные отходы 23-ого раствора оксиэтилированных жирных кислот из расчета 0,03-0,04об.4. 8 этом случае получается масло удовлетворительного качества, соответствующее по основным показателям эмульсолу ОСИ. Разбавление технической водой смеси ведут до тех пор, пока вязкость смеси не снизится в 1,5-2 раза по сравнению с вязкостью исходных пенных масляных отходов. Для улучшения взаимодействия вводимых реагентов с компонентами пенных масляных отходов осуществляют перемешивание смеси одновременно с нагреванием. Перемешивание происходит до тех пор, пока полностью не распадется пена и не произойдет деэмульгация смеси. Смесь в этом случае представляет собой однородную жидкость. Для отделения масла от воды и шлама обрабатываемую смесь подвергают сепарации, которая позволяет удалить из масла механические примеси, причем мелкодисперсные твердые примеси с диаметром частиц меньше 0,008 мм другим путем удалить невозможно. Содержание механических примесей в отсепарированном масле не превышает 0,54. Сепарация дает удовлетворительные результаты только в том случае, если пена в обрабатываемой смеси полностью разрушена и полностью произошло разложение эмульсии. Пример 1. Иасляные отходы подают насосами по трубопроводам в два обогреваемых бака-приемника ем" костью по 400 м каждый. Температура масляных отходов 58 С. Пенные масляные отходы отбирают из горизонтального отстойника и флотатора циркуляционной системы смазки станов холодной прокатки.СОстав пенных масляных отходов представлен в табл.2. эмульсией, а при концентрации выше 254 процесс разложения эмульсии становится невозможным, так как кислота начинает взаимодействовать с железом, входящим в состав механических примесей с образованием железного купороса и солей жирных кислот, которые, наоборот, стабилизируют эмульсию. Оптимальное количество раствора iÎ серной кислоты составляел 0,04-0,05 от объема масляных отходов. При меньшем количестве раствора деэмульгация проходит неполностью, а при увеличении - резко возрастает коли- i5 чество водорода в газовой смеси, образующейся в ходе регенерации,что влечет за собой повышенную взрывоопасность процесса. Содержание водорода в газовой . щ смеси в зависимости от количества вводимого 253-oro раствора серной кислоты на 1м пенных маслоотходов представлено в табл. 1. ЗО 4,0 0,6 0,7 4,0 4,3 6,0 24 5 2419 Таблица 2 Содержание, Ф Компоненты Иеханические примеси 7,0 5,5 Табли ц а 1 Для разрушения эмульсий, стабилизированных твердыми частицами (бронирующими эмульгаторами), деэмульга- 45 тор должен обладать хорошими смачивающими свойствами для перевода указанных частиц вглубь объема. Раст-. вор оксиэтилированных жирных кислот Сщ «Ср этОму услОвию ПОлнОстью 50 отвечает. При низкой концентрации деэмульгатора в обрабатываемой смеси происходит обращение фаз, в результате чего образуется устойчивая эмульсия и пенные маслоотходы практически не разлагаются. Оптимальная концентрация оксиэтилированных жирных кислот в обраГоризонталь флота ный отстойник тор.899642 Таблица 2 Содержание, Компоненты Горизонталь- флотаный отстойник тор Общие масла 59,0 63,0 Иинеральные масла 55 Во 35,5 30 0 Далее иэ баков-приемников пенные масляные отходы насосами подают в бак-реактор, заполняя последний на 3/4 объема или в количестве 30 м . После заполнения бака-реактора пенными масляными отходами в них последовательно вводят из расчета на 1 м пенных маслоотходов 4 л 204-ого раствора серной кислоты из бака"мерника емкостью 3,5 м ; 3 л 23-ого раствора оксиэтилированных жирных кислот (ОЖК) С -С из бакамерника емкостью 20 мз, 10 л технической воды. Затем содержимое бака-реактора (полученную смесь) s течение 1 ч подогревают до 65 С и одновременно .перемешивают острым паром. По окончании перемешивания смесь представляет однородную жидкость темно-коричневого цвета вязкостью 40 сСт при 50 С. После этого однородную жидкость лодвергают сепарации производительностью 12 м /ч при 60 С. Анализ показал, что содержание воды в отсепарированном масле составляет 1,84, механических примесей0,233, остаточное количество масла в отсепарированной воде составляет 0,74. Пример 2. Аналогично примеру 1 в бак-реактор, заполненный пенными маслоотходами, последовательно вводят иэ расчета на 1 мз пенных маслоотходов 5 л 253-ого раствора серно" кислоты, 4 л 23-ого раствора оксиэтилированных жирных кислот (ОЖК) С -С, 15 л технической воды. Вязкость смеси перед операцией нагрева и перемешивания понизилась до 106 сСт по сравнению с вязкостью исходных пенных маслоотходов 228 сСт Содержание воды в отсепарированном масле составляет 2,26, механиТаблица 3 Содержание воды в масле, Ф Содержание механических примесей, о, о 3,47 зо Известный 2,5 2,0 Предлагаемый 2,0 2 3 0,27 Как видно из табл.3, чистота регенерированного масла по механическим примесям при использовании пред4в лагаемого способа в среднем в 13 раз выше, чем чистота масла регенерированного по известному способу. Масло, полученное в результате регенерации по предлагаемому способу, можно повторно использовать в системах циркуляционной смазки станов холодной прокатки, в отличие от масла, регенерированного по из- вестному способу, которое из-за наличия большого количества механических примесей для такой цели непригодно. Формула изобретения 1. Способ регенерации масла путем обработки масляных отходов деэмульгатором, нагревания и последующего отделения масла от воды и шлама, при ческих примесей - 0,25 . Остаточное количество масла в отсепарированной воде составляет 0,534 В процессе сепарации количество мелкодисперсных (твердых) примесей с диаметром частиц менее 0,008 мм, которые составляют около 48< от oGщего веса всех механических примесей, удалось снизить в регенерированном 1О масле до 0,36/ (в среднем количество механических примесей в регенерированном масле колеблется в интервале 0,2-0,53). Результаты анализа масла, pere15 нерированного по известному и предлагаемому способам представлены в табл.3. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Патент СССР Ю 250049, 1в кл. С 10 М 11/00, 1969. 2. Патент ФРГ И 2302369, кл. С 10 M 11/00, 1974. 3. Патент ФРГ И 2507270, кл. С 10 М 11/00, 1976 (прототип). Составитель Л.Иванова Редактор И,Николайчук Техред Ц.Гайду Корректор Г.Назарова Заказ 12071/34 Тираж 523 Подписное 8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, %-35, Рауаская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 9 899 повыаенной температуре, о т л и ч а. ю шийся тем, что, с целью повышения чистоты регенерированного масла, перед обработкой .деэмульгатором масляные отходы смешивают с 20-2Яным раствором серной кислоты, в качестве деэмульгатора используют оксиэтилированные жирные кислоты С С „ и полученную .смесь перед нагреванием разбавляют водой. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю . щ и и с .я тем, что серную кислоту вводят в количестве 0,04-0,053 от объема масляных отходов. 642 1О, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и " ч а ю шийся тем, что оксиэтилированные жирные кислоты С, -С ь вводят в количестве 0,,03-0,043 от объема масляных отходов.
