Регенерация моторного масла: повторное использование отработки

Минимум раз в год каждому владельцу автотранспорта приходится менять масло в двигателе своего железного коня. В результате у частных лиц и на предприятиях скапливается большой объем обработанного продукта, который необходимо каким-то образом утилизировать или перерабатывать. Эта проблема, учитывая постоянно возрастающий парк автомобилей, стала сегодня очень актуальной.

Что представляет собой моторное масло, необходимость его применения

Эксплуатация силовых агрегатов невозможна без применения масла для смазки его движущихся деталей. Эта жидкость образует пленку, защищающую элементы двигателя от сухого трения и преждевременного износа.

Кроме этого, масло предохраняет металлические части ДВС от появления коррозии и воздействия вредных соединений, обычно образующихся при работе мотора.

Вне зависимости от вида конечного продукта (различают минеральные, синтетические или полусинтетические виды смазочных жидкостей) производится базовое масло путем перегонки сырой нефти. В дальнейшем полуфабрикат может отправляться на дальнейшую переработку, для улучшения характеристик вводятся различные присадки.

Количество масла, необходимого для заливки в двигатель, определяется техническими характеристиками транспортного средства. Наглядно зависимость объема смазочной жидкости от типа мотора представлена на фото.

Чтобы силовой агрегат надежно служил долгие годы, масло в нем необходимо периодически менять. Связано это с тем, что при эксплуатации мотора происходит изменение характеристик смазочной жидкости, приводящее к невозможности дальнейшего ее использования.

Частота замены зависит от рекомендаций производителя транспортного средства. Как правило, она определяется пробегом автомобиля. Обычно менять масло рекомендуется после 7,5, 10 или 15 тыс. километров пробега.

Но в любом случае эта операция проводится не реже, чем раз в год. Даже если машин весь год простояла без движения. Это обусловлено потерей свойств материала при контакте с воздухом, металлическими и резиновыми деталями мотора.

Отработанное масло остается не только в автопарках и гаражах, оно в большом количестве скапливается на различных производствах и электростанциях.

К слову, помимо непосредственно моторного масла, проводится периодическая замена и других жидкостей, необходимых для работы транспортных средств, а также промышленного оборудования: трансмиссионных и тормозных жидкостей, индустриальных смазочных материалов и т.д.

В результате после замены смазочной жидкости остается большое количество отработанного продукта, которое необходимо каким-то образом утилизировать. Мировое потребление масла составляет примерно 60 млн. тонн в год.

Утилизация моторного масла

Отработанное масло относится к опасным отходам. Оно может нанести значительную угрозу здоровью людей и природе, попадая в почву, поверхностные и грунтовые воды.

Причем эта жидкость даже опаснее нефти, из которой произведена, так как в ее состав входят различные присадки, а в процессе эксплуатации образуются разного рода примеси и загрязнители.

Использованное масло нерастворимо, оно химически устойчиво, в нем могут присутствовать токсические соединения и тяжелые металлы. Естественным образом оно разлагается довольно долго.

Законодательными актами в России сбор и переработка отработанного масла, как опасного отхода, в принципе, регулируется. Запрещено его захоронение в воде и земле, а также сжигание без проведения удаления имеющихся в составе присадок.

Специализированными организациями, имеющими лицензию на подобного рода деятельность, осуществляется сбор м утилизация отработанного масла. Однако, несмотря на принимаемые меры, часть его просто сливается в канализацию, землю или водоемы, загрязняя среду нашего обитания.

Низкая эффективность мер, направленных на улучшение положения дел в области утилизации моторного масла объясняется несколькими причинами:

• отсутствием достаточной ответственности собственников отработанных материалов и заинтересованности в их переработке;
• плохо налаженным учетом отработки;
• отсутствием координации участников рынка;
• высокой стоимостью инфраструктуры, необходимой для сбора и утилизации;
• недостаточно развитой экологической культурой наших граждан.

Лишь небольшой процент (не более 20%) отслужившего свой срок продукта в нашей стране поступает на переработку.

Примечание. В Северной Америке и Западной Европе осуществляется регулирование сбора и переработки отработанных нефтепродуктов на законодательном уровне.

Например, в развитых европейских странах регенерируется до 90% отработанных нефтепродуктов, что обеспечивается развитой инфраструктурой.

Однако предпринимаемые государством меры по решению проблемы позволяют надеяться, что уже в ближайшем будущем и в нашем государстве будет разработана работающая бизнес-схема переработки использованного продукта.

Сегодня существует несколько способов повторного использования отработанного масла. Например, обезвоживание или термокрекинг. Одним из наиболее предпочтительных по экономическим и экологическим соображениям является его регенерация, обеспечивающая частичное или полное восстановление качественных показателей вторичного сырья.

Способы регенерации

Этот метод позволяет получить продукт, предназначенный для повторного использования и практически не отличающийся по своим характеристикам от масла, произведенного из сырой нефти.

Таким образом жидкость, очищенная от продуктов окисления, грязи, иных примесей, которая является ценным сырьем, может быть использована по назначению снова.

Регенерация, то есть восстановление отработанного моторного масла, позволяет удалить из него химический осадок, механические включения, газы, водный конденсат, кислоты и другие примеси, а также придать очищенному продукту оригинальный цвет и запах.

В результате получается базовое масло. Этот материал после компаундирования и добавления присадок может использоваться в качестве моторного, трансмиссионного, гидравлического масла и других видов смазок. Помимо этого, очищенную жидкость применяют при изготовлении асфальта.

Для получения продукта, имеющего необходимые физико-химические характеристики, используется несколько методов.

Физико-механические способы регенерации

При помощи таких методов можно в условиях небольшого предприятия организовать получение масла довольно низкого качества, которое можно использовать для смазки узлов оборудования.

Отстаивание

Целью применения данного метода является осаждение тяжелых включений отработки на дне маслоотстойника. Способ относится к наиболее дешевым, так как нет потребности в использовании дорогостоящего оборудования, однако для его реализации требуется время, причем значительное.

К тому же тонкую очистку в данном случае произвести не получится. Частицы, имеющие равную с маслом удельную плотность, в нем все равно остаются. В результате качество очищенного методом отстаивания продукта оставляет желать лучшего.

Этот способ можно применять лишь в качестве одного из этапов восстановления отработанной жидкости.

Процесс осуществляется в специальных маслоотстойниках. Для его ускорения может использоваться температурная обработка, то есть подогрев жидкости примерно до 85 — 90 градусов.

Фильтрация

Многоступенчатая фильтрация, подразумевающую поэтапную очистку жидкости: сначала грубую, а затем тонкую, позволяет очистить отработанный материал от крупных и мелких включений, а также от воды. Для фильтрации используются сетки, прокладки, фильтры из наноматериалов и композита.

Центрифугирование

Если конечным продуктом должен стать качественный материал, без этого процесса обойтись не получится. Для его реализации необходимо достаточно дорогостоящее оборудование, которое небольшим предприятиям обычно приобрести бывает проблематично.

Работа центрифуги основана на действии центробежной силы, которая позволяет разделить отработанную жидкость на разные фракции. При этом есть возможность удалить из масла до 90% примесей и провести обезвоживание.

Физико-химические методы регенерации

Для очистки использованного моторного масла в данном случае применяются химические вещества, добавляемые в жидкость. При этом происходит или растворение примесей, или изменение их физико-химических характеристик. Метод является довольно распространенным из-за его бюджетности.

Коагуляция

При помощи воздействия на мелкодисперсные загрязняющие включения коагуляторов (электролитов, поверхностно-активных веществ, других соединений) происходит укрупнение имеющихся в составе отработанного масла частичек примесей.

Длится коагуляция примерно полчаса (все зависит от условий применения и количества вводимого реактива). Заключительным этапом очистки являются отстаивание, прогон жидкости через фильтры или центрифугирование.

Адсорбционная очистка

Для очистки отработанного масла могут применяться адсорбенты, которые, как магниты, притягивают к себе загрязняющие соединения. Для этого используются как вещества природного происхождения (отбеливающие глины, бокситы и т.д.), так и синтетические материалы.

Выполняется очистка либо простым перемешиваем масла с адсорбентами (что более экономично), либо введением очищающих элементов навстречу движущемуся потоку жидкости.

Важно! При реализации данного метода регенерации образуется большое количество токсичных соединений, которые необходимо грамотно утилизировать.

Ионно-обменная очистка

Используемые для очистки масла иониты (гигроскопические гели) позволяют удалить из отработанного материала кислотные загрязнения, однако смолистые вещества при данном методе не выводятся из жидкости. Для их устранения применяется последующая фильтрация.

Удаление примесей производится путем перемешивания масла с ионитами или пропусканием его через колонну с этими элементами.

Селективная регенерация

Данный метод регенерации основан на способности загрязняющих масло веществ (кислородных, сернистых и азотных соединений) растворяться под воздействием специальных реактивов (фенола, фурфурола, ацетона и т.д.).

Также для растворения углеводородов может использоваться пропан, после чего асфальтосмолистые вещества выпадают в осадок. Этот способ активно используется в Италии и Франции. С его помощью осуществляется регенерация всесезонного масла с высоким содержанием присадок и смол.

Химические методы очистки

Принцип действия этих методов основан на образовании (после введения в масло реагента) легко удаляемых из масла веществ.

Очистка серной кислотой

Этот способ регенерации пользуется популярностью, однако после обработки масла серной кислотой образуется кислый гудрон, который представляет большую опасность для экологии и довольно трудно утилизируется. К тому же данный вид очистки не позволяет удалить из масла абсолютно все загрязнения.

Гидрогенизация

Очистка отработанного масла в данном случае производится посредством взаимодействия загрязняющих продукт примесей с водородом. Этот способ характеризуется большей экологической безопасностью по сравнению с адсорбцией и использованием серной кислоты.

Как правило, регенерация отработанного масла проводится путем сочетания разных методов очистки, что позволяет восстанавливать жидкости разных типов и марок. Выход базового масла, используемого для изготовления товарного продукта при этом составляет 75…90% (в зависимости от способа очистки, а также типа и степени загрязненности отработанного продукта).

Важно! Качественный очищенный продукт можно получить, организовав раздельный сбор отработанного масла по сортам и маркам.

Сегодня производители, в том числе и отечественные, предлагают модульные установки по регенерации отработанного масла. Выбор оборудования зависит от предполагаемых объемов регенерации и необходимой степени автоматизации. Соответственно, и цена комплекса может быть разной. Стоимость отечественных установок сегодня варьируется от 3 до 10 млн. руб.