CC BY
237
М.А. Викулов, А.И. Божедонов, Г.П. Довиденко, И.С. Капитонов
РЕГЕНЕРАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ
С конца 90-х 20-го столетия, в Республике Саха (Якутия), интенсивно начались разработки россыпных месторождений алмаза открытым способом. Основная технологическая техника на этих разработках работает на двигателях внутреннего сгорания: бульдозеры, автотранспорт, погрузчики, насосные установки, ДЭС и.т.д. Главной особенностью этих месторождений является то, что, они расположены в труднодоступных и отдаленных, безлюдных местах, где отсутствуют какая либо инфраструктура. Доставка материально-техничес-ких ценностей, ГСМ возможна только в зимнее время по автозимникам, а в летнее время приходится нанимать вертолетный авиатранспорт. Поэтому вопрос повторного использования отходов производства является актуальной. Наиболее, из них разрешимым и важным, является возможность повторного использования моторных и дизельных масел.
Одной из проблем, резко снижающей экономическую эффективность утилизации отработанных моторных масел, являются большие расходы, связанные с их сбором, хранением и транспортировкой к месту переработки. Организация мини-комплексов по регенерации масел для удовлетворения потребностей небольших территорий (края, области или города с населением 1-1,5 млн. человек) позволит снизить транспортные расходы, а получение высококачественных конечных продуктов - моторных масел и консистентных смазок, приближает такие мини-комплексы по экономической эффективности к производствам этих продуктов из нефти.
На участке «Моргогор» основной проблемой являются большие капитальные затраты на моторные масла дизельных и бензиновых двигателей горно-добывающего оборудования (экскаваторы, самосвалы, буровые станки и др.). В таблице приведены затраты моторных, гидравлических, трансмиссионных и индустриальных масел для данного участка на каждый год.
331
3 Запреты моторных, гидравлических, трансмиссионных и индустриальных масел
Код ТМЦ Ед. Цена (руб.) Количество Сумма
Б00000111 Масло моторное Superol CD SAE 10W30 (180л) л 56,14 63926,74 3588644,21
А00012978 Масло моторное ТНК Дизель SAE 15W40 л 41,25 101400 4182750,02
А00014303 Лукойл ВМГЗ-65С 1л, бочка БС-216,500 кг 31,71 31508 999012,41
А00012982 Масло ТНКТРАНС ОЙЛ 85W90 (200 л) л 38,28 2800 107183,99
А00014324 Масло RIMULA 15W40(CH-4)209л л 60,57 14630 887564,7
Б00002993 Масло TEBOIL HIDRAULIC OIL 15 л 54,50 5080 276946,73
Б00001892 Масло гидравлическое ВМГЗ 65 л 26,80 6990,686 187350,37
А00012981 Масло марки А (200 л) л 27,39 24400 668316,01
А00012034 Масло моторное URSA SUPER FE 10W30 (208л) л 75,80 12272 930158,94
А00012034 Масло моторное URSA SUPER TD 15W40 (208л) л 76,59 12180 932926,77
А00014328 Масло трансмиссионное DONAX 10W30 (209 л) л 65,46 22572 1477494,93
А00012750 Смазка Литол-24 (21 кг) кг 47,81 3171 151604,01
А00015414 ТОСОЛ-ТС FELIX-концентрат бочка БС-220 кг 51,61 12160 627559,11
А00012042 Масло трансмиссионное GEARDEX EPC 80W90 л 80,70 7488 604257,69
ВСЕГО: 734,61 320578,426 15621769,89
Из выше перечисленных масел по таблице мы заметим, что сумма масел составляет свыше 15,6 млн. руб. каждый год, и это только третья часть всех используемых масел на участке «Морго-гор».
Поэтому целесообразно применять регенерацию отработанных масел. Вторым важным вопросом является контроль качества используемого масла.
Для восстановления отработанных масел применяются разнообразные технологические операции, основанные на физических, физико-химических и химических процессах и заключаются в обработке масла с целью удаления из него продуктов старения и загрязнения. В качестве технологических процессов обычно соблюдается следующая последовательность методов: механический, для удаления из масла свободной воды и твердых загрязнений; тепло-физический (выпаривание, вакуумная перегонка); физико-химический (коагуляция, адсорбция). Если их недостаточно, используются химические способы регенерации масел, связанные с применением более сложного оборудования и большими затратами.
1. Физические методы позволяют удалять из масел твердые частицы загрязнений, микрокапли воды и частично - смолистые и коксообразные вещества, а с помощью выпаривания - легкокипя-щие примеси.
2. Отстаивание является наиболее простым методом, он основан на процессе естественного осаждения механических частиц и воды под действием гравитационных сил.
3. Фильтрация - процесс удаления частиц механических примесей и смолистых соединений путем пропускания масла через сетчатые или пористые перегородки фильтров.
4. Центробежная очистка осуществляется с помощью центрифуг и является наиболее эффективным и высокопроизводительным методом удаления механических примесей и воды.
5. Физико-химические методы нашли широкое применение, к ним относятся коагуляция, адсорбция и селективное растворение содержащихся в масле загрязнений, разновидностью адсорбционной очистки является ионно-обменная очистка.
а) Коагуляция - укрупнение частиц загрязнений, находящихся в масле в коллоидном или мелкодисперсном состоянии, осуществляется с помощью специальных веществ - коагулятов, к которым
333
относятся электролиты неорганического и органического происхождения, поверхностно активные вещества (ПАВ), не обладающие электролитическими свойствами, коллоидные растворы ПАВ и гидрофильные высокомолекулярные соединения.
б) Адсорбционная очистка отработанных масел заключается в использовании способности веществ, служащих адсорбентами, удерживать загрязняющие масло продукты на наружной поверхности гранул и на внутренней поверхности пронизывающих гранулы капилляров (отбеливающие глины, бокситы, природные цеолиты) и полученные искусственным путем (силикагель, окись алюминия, алюмосиликатные соединения, синтетические цеолиты).
Ионно-обменная очистка основана на способности ионитов (ионообменных смол) задерживать загрязнения, диссоциирующие в растворенном состоянии на ионы. Иониты представляют собой твердые гигроскопические гели, получаемые путем полимеризации и поликонденсации органических веществ и не растворяющиеся в воде и углеводородах.
в) Селективная очистка отработанных масел основана на избирательном растворении отдельных веществ, загрязняющих масло: кислородных, сернистых и азотных соединений, а также при необходимости полициклических углеводородов с короткими боковыми цепями, ухудшающих вязкостно-температурные свойства масел.
6. Химические методы очистки основаны на взаимодействии веществ, загрязняющих отработанные масла, и вводимых в эти масла реагентов. Наиболее часто используются:
а) Сернокислотная очистка - по числу установок и объему перерабатываемого сырья на первом месте в мире находятся процессы с применением серной кислоты.
б) Гидроочистка - гидрогенизационные процессы применяются при переработке отработанных масел.
в) Процессы с применением натрия и его соединений - для очистки отработанных масел от полициклических соединений (смолы), высокотоксичных соединений хлора, продуктов окисления и присадок применяются процессы с использованием металлического натрия.
Существуют следующие установки регенерации отработанных масел:
• специальные центробежные сепараторы;
334
• маслоочистительные установки;
• очистительные фильтры;
• подогреватели масла.
Из выше всего сказанного можно сделать следующий вывод: отсутствие в настоящее время централизованного сбора и переработки отработанных моторных масел создает серьезные экологические проблемы. Одним из наиболее удачных способов утилизации и повторного использования работавших смазочных масел является их регенерация, позволяющая комплексно решать вопросы экономии нефтепродуктов, а так же проблемы экологии.
Технология регенерации на установках малой производительности не требует значительных финансовых затрат, предусматривает организацию сбора сырья на ограниченном количестве предприятий и территории. Обеспечивает глубокую, эффективную очистку работавшего масла от загрязнений и продуктов старения, максимально сохраняет неизрасходованный запас эксплуатационных свойств.
В процессе эксплуатации масел в них накапливаются продукты окисления, загрязнения и другие примеси, которые резко снижают качество масел. Масла, содержащие загрязняющие примеси, неспособны удовлетворять предъявляемым к ним требованиям и должны быть заменены свежими маслами. Отработанные масла собирают и подвергают регенерации с целью сохранения ценного сырья, что является экономически выгодным. И если горнодобывающие предприятия перейдут на регенерацию отработанных масел, хотя бы половины всех масел, моторных, индустриальных, смазочных, гидравлических, трансмиссионных, то будет ощутимая экономия и выгода денежных средств и расходов предприятия, гттш
— Коротко об авторах -
Викулов М.А. - доктор технических наук, профессор, Божедонов А.И. - кандидат технических наук, доцент, Довиденко Г.П. - кандидат технических наук,доцент, Капитонов И. С. - ассистент,
Якутский государственный университет.
© Э.И. Ефремов, 2008
335
