Очистка моторного масла

Для чего нужна очистка отработки?

Ответ, казалось бы, очевиден! Очистка отработанного масла нужна для повторного использования. Да, это действительно так. Отработанное масло можно и, главное, нужно использовать вторично. Сфера повторного применения отработки весьма обширна, но особенно популярна в низко- и среднефорсированных двигателях внутреннего сгорания, а также в механизмах с гидравлическими устройствами, попросту говоря в гидравлике.

Очищая и повторно используя отработанные горюче-смазочные материалы, мы также способствуем улучшению экологической обстановки в каждом регионе. Не будем также забывать и о финансовой составляющей, о получаемой экономии в денежном эквиваленте.

А есть ли необходимое сырье для очистки

Я думаю, все согласятся, что очистить и повторно использовать отработку не только полезно, с точки зрения экологии, например, но и финансово выгодно. Не будем забывать, что стоимость нефтепродуктов с каждым годом только увеличивается.

Но сразу же возникает второй вопрос. А есть ли сырье? Достаточно ли его, чтобы очистка отработанных гсм была выгодна на достаточно длительную перспективу? Для тех, кто захочет заняться этим на коммерческой основе, можно констатировать – сырье есть!

Для примера, в одной только Российской Федерации в течение года скапливается от полутора до двух миллионов тонн различных отработанных горюче-смазочных материалов. При чем, вторичной переработке, в том числе и очистке, на сегодняшний день подвергаются всего лишь 14-16 процентов из них. В разных регионах цифры разнятся. В целом это составляет порядка 3,0-3,5% от общей доли потребляемого объема нефтепродуктов.

Так что для бизнеса это настоящая золотая жила. Всегда ли так будет? Как говорится, свято место пусто не бывает и важно успеть развиться пока есть свободная ниша.

Для примера, в странах Западной Европы собирают и повторно используют очищенное масло уже более 55% от первоначального потребления. Так что процесс идет. Причем во многих странах поддержка повторного использования отработанных нефтепродуктов осуществляется на законодательном уровне.

Также хотелось бы отметить тот факт, что очистка отработки позволяет получать более 80% продукта пригодного для повторного употребления. Имеется ввиду, что вы получите более 80% от общего количества продукта, подвергшегося очистке.

Где брать отработку

Вопрос, где взять отработку, в принципе также не актуален. В любом регионе есть масса автосервисов, где не знают,как избавиться от слитой отработки. Они еще вам приплачивать будут, если вы с них снимете эту головную боль. Дело в том, что утилизация нефтепродуктов дело очень непростое и достаточно затратное. Просто так вылить масло куда-то в канаву после замены не получится. Можно нарваться на большие неприятности. Закон строго стоит на защите экологии. А моторные масла входят в разряд особо опасных отходов, способных загрязнять окружающую среду.

Поэтому наладить сбор и очистку отработанного моторного масла проблемы не составит. Эти достаточно легко решаемые проблемы могут возникнуть у вас, если вы захотите заниматься очисткой на коммерческой основе.

Но ведь можно получить значительную выгоду и не занимаясь коммерцией. Двигатель вашего автомобиля также исправно требует замены масла. И ничто не мешает, с небольшими трудозатратами, повторно использовать слитую отработку. Причем это довольно просто. Остановимся на этом вопросе несколько подробнее. Он актуален для многих автовладельцев.

Вы заменили масло в двигателе, а дальше?

Смазка трущихся деталей в двигателе, облегчает его работу и увеличивает срок эксплуатации. Поэтому мы все знаем, что масло в двигателе нужно периодически менять. Меняться оно должно или после определенного пробега автомобиля или после определенного времени, прошедшего после предыдущей замены.

Последнее обычно актуально для «дачников», которые эксплуатируют автомобиль только в дачный сезон. Но, тем не менее, не будем забывать, что если масло залито в двигатель, следующая замена должна быть через определенный пробег или определенное время нахождения его в двигателе. Кстати, в канистре тоже. Масло имеет срок хранения.

А зачем, собственно, нужно его менять? Ведь на каждом двигателе стоит фильтр? Дело в том, что масляный фильтр предназначен только для очистки от механических примесей.

А в процессе эксплуатации, в моторном масле идет процесс накопления продуктов окисления, в первую очередь различные смолистые и сернистые соединения. Конечно же, помимо продуктов окисления накапливаются и различные механические включения. Это и нагар и стружка от трения деталей двигателя и так далее.

Как я уже говорил, на каждом двигателе стоит масляный фильтр, служащий для улавливания именно механических включений в смазке. Но и здесь он не панацея. В процессе эксплуатации фильтр постепенно забивается, хуже улавливает различные мелкие частички, а это уже дополнительный износ трущихся деталей.

Для улучшения эксплуатационных свойств масел производители добавляют в них различные дисперсные присадки. Это, несомненно, улучшает технические характеристики, но присадки также имеют свой ресурс. Поэтому в процессе эксплуатации двигателя сами присадки также становятся источником загрязнения.
В общем, выход один: покупать и менять масло в двигателе. А куда девать отработку? Конечно же, очищать и повторно использовать! Вопрос: как очистить?

Как очищать отработанные масла

В чем заключается процесс очищения отработанных нефтепродуктов? Для этого нужно удалить из отработки различные вредные примеси, такие как битумные накопления, продукты химического окисления, различные коллоидные вещества и так далее. В общем, все то вредное, что накопилось в процессе эксплуатации, в том числе и различные механические примеси, конечно.

В настоящее время разработано достаточно много технологий, в том числе и промышленных, позволяющих очистить отработанное масло. У каждой из них есть свои плюсы и минусы. Но главное, что такие технологии есть, и они уже апробированы. Какую технологию выбрать, дело вкуса.

Но любая технология предусматривает в первую очередь механическую очистку отработанного масла. Поэтому вам потребуется фильтр для механической очистки. Но, в начале, нужно:

• Дать маслу отстояться в течение нескольких дней. За это время выпадет осадок. Масло нужно осторожно слить и затем пропустить через фильтр.
• Далее, нужно избавиться от продуктов окисления. Это уже химический способ. Для этого потребуются различные коагулирующие вещества. Это может быть и фосфат натрия, и хлористый цинк, и жидкое стекло и даже раствор крахмала.
• Далее рекомендуется также подвергнуть полученный продукт вакуумно-фракционной перегонки. Вакуумная перегонка позволит удалить летучие фракции, например, остатки несгоревшего бензина. Есть вакуумные установки, позволяющие в конечном продукте получить базовые масла очень высокого качества.

В промышленных установках обычно используются все три ступени очистки. В домашних же условиях часто бывает достаточно физической и химической очистки масел, без применения дорогостоящих вакуумно-фракционных установок. Но все зависит от конечного продукта, который вы хотите получить и его дальнейшего использования.

Таким образом, очищать и повторно использовать отработанные нефтепродукты вполне возможно и нужно. Сам процесс очистки состоит из трех стадий: физическая, затем химическая и вакуумно-фракционная.

Конечный продукт очистки находит самое разное применение, в том числе в гидравлике, среднефорсированных двигателях и так далее. Для регенерации можно применять небольшие установки промышленного производства, выпуск которых уже налажен.

Очистка отработанного масла осуществляется методом, который выбирается исходя из количества и характера загрязнений и продуктов старения. При загрязнении только механическими примесями может быть достаточно простой очистки, в некоторых случаях требуется обработка с использованием химических реагентов.

На сегодняшний день наиболее распространенным и устоявшимся является разделение способов очистки масел на физические, физико-химические, химические и комбинированные.

Очистка отработанного масла физическими методами

К физическим относят методы, использование которых позволяет удалять только механические примеси: песок, пыль, частички металла, смолистые, асфальтообразные, коксообразные и углистые вещества, горючее. При этом химическая основа очищаемого сырья остается неизменной.

На практике очистка отработанного масла физическими методами осуществляется отстаиванием, фильтрацией, сепарацией (центрифугированием), отгоном горючего и промывкой водой.

Отстаивание

Отстаивание зачастую является первым и обязательным этапом очистки. Его суть базируется на естественном осаждении механических примесей и воды, находящихся во взвешенном состоянии, при спокойном стоянии масла. При этом ключевое воздействие определяется силами тяжести. Если вспомнить уравнение Стокса, то можно констатировать, что скорость осаждения механических частиц будет тем больше, чем больше их размер и удельный вес, и меньше вязкость масла.

В наибольшей степени подвержены выпадению в осадок металлические частицы, смолистые вещества и кокс.

Отметим, что отстаивание отработанных масел далеко не всегда приводит к желаемому результату. Иногда даже при существенном увеличении длительности процесса большинство примесей так и остаются во взвешенном состоянии, т.е. масло практически не отстаивается. Такая ситуация чаще всего наблюдается при очистке отработанных дизельных и автомобильных масел, в состав которых входят диспергирующие (моющие) присадки, а также масел, загрязненных мелкодисперсными примесями.

Сепарация

Сепарация представляет собой процесс центрифугирования. Центробежные силы оказывают влияние на наиболее тяжелые частицы, которые перемещаются к стенкам сосуда, образуя кольцевой слой отложений. Второй слой состоит из воды, а третий – из очищенного масла.

Фильтрация

Фильтрацией называют процесс разделения неоднородных систем с помощью пористых перегородок. Свойства последних позволяют одни фазы задерживать, а другие наоборот – пропускать.

Отгон горючего

Отгон горючего применяется при обработке масел из двигателей внутреннего сгорания. Без данной процедуры невозможно получить масла с необходимой вязкостью и температурой вспышки. Физическая основа метода отгона горючего – это разность температур кипения топлива и масла. В случае нагревания отработанного сырья сначала из него испаряется топливо и только потом масло. При знании соответствующих температур кипения нагревание прекращают в момент начала испарения масляных фракций.

Промывка водой

Промывку водой применяют в случае необходимости очистки масел от кислых продуктов – водорастворимых низкомолекулярных кислот и мыл. Если масло уже подверглось глубокому старению, то такая промывка не способна восстановить его полностью.

После того, как вода растворила кислоты, она отделяется от масла сепарацией при подогреве до 60 ºС.

Результаты очистки отработанного масла с помощью оборудования GlobeCore

Физико-химические методы

Коагуляция

Коагуляция – это способ, позволяющий улучшить фильтруемость отработанных масел, а также удалять примеси, находящиеся во взвешенном состоянии, и не удаляющихся при помощи физических методов.

Коагуляция – это слипание и укрупнение коллоидных частиц. Добиться протекания данного процесса можно при помощи добавления в масло специальных агентов (электролитов и неэлектролитов), механического воздействия (перемешивание и встряхивание), нагревания или сильного охлаждения, пропускания электрического тока или воздействия лучевой энергии. В каждом из случаев коагуляция возникает за счет ослабления связи загрязняющих частиц с окружающей их дисперсной средой.

Вещества, вызывающие коагуляцию, условно делят на четыре типа:

1. электролиты – тринатрийфосфат, кальцинированная вода. Действие данных веществ базируется на создании двойного электрического поля на поверхности частиц.
2. ионогенные поверхностно-активные вещества с активным органическим катионом или анионом.
3. неионогенные поверхностно-активные вещества.
4. поверхностно-активные коллоиды и гидрофильные высокомолекулярные соединения.

Коагуляцию проводят следующим образом. Сначала масло нагревается до температуры 75-90 ºС и обрабатывается при перемешивании 10%-м водным раствором коагулятора на протяжении 20-30 минут. Затем его отстаивают (длительность отстаивания около двух суток). После удаления отстоя масло обрабатывают при помощи специальной установки. В большинстве случаев она работает по схеме масло-глина-вода.

Установка очистки отработанного масла GlobeCore СММ-2,2

Адсорбцией называют процесс удержания примесей на поверхности адсорбера. Выбор в пользу адсорбентов определяется их высокими способностями к удерживанию на собственной поверхности асфальто-смолистых веществ, кислотных соединений, эфиров и других продуктов старения.

Данный метод отличается сравнительной простотой всех операций и при грамотном использовании может применяться для очистки большинства отработанных масел.

В качестве адсорбентов могут применяться силикагели, окись алюминия, отбеливающие глины, алюмосиликатные катализаторы. Большинство из них имеют искусственное происхождение и стоят недешево. Исключения составляют отбеливающие глины, которые и адсорбируют хорошо, и добываются из месторождений, и стоят относительно недорого.

Химические методы

Сернокислотная очистка

Сернокислотная очистка отработанного масла – это, пожалуй, один из самых старых, но, тем не менее, до сих пор применяемых способов. Ее используют в нефтяной промышленности для удаления из масляных дистиллятов асфальто-смолистых веществ, кислородсодержащих и серосодержащих соединений, а также других вредных примесей.

В результате сернокислотной очистки получают вещество, разделенное на две жидкие фазы. Сверху располагается кислое масло, а снизу – кислый гудрон.

Практически все вредные вещества (но не органические кислоты) выводятся из отработанных масел вместе с кислым гудроном, а большая часть углеводородов масла остается в неизменном состоянии.

Щелочная очистка

Щелочная очистка отработанного масла может быть как самостоятельным этапом очистки, так и начальным при щелочно-земельной очистке и завершающим – при сернокислотной.

Для практической реализации щелочной очистки обычно необходима каустическая сода, кальцинированная сода и тринатрийфосфат. На выходе получают натриевые соли (мыла), которые легко можно перевести в водный щелочной раствор. Также мыла хорошо растворяются в горячей воде.

После щелочной очистки в обязательном порядке необходимо провести отстаивание масла.

Комбинированные методы

Из сведений, приведенных выше, становится ясно, что очистка отработанного масла только одним способом в большинстве случаев не приводит к ожидаемому результату. На практике приходится применять комбинацию способов.

Компания GlobeCore занимается очисткой и регенерацией различных минеральных масел с применением как классических, так и инновационных подходов. Такая философия позволяет добиться восстановления эксплуатационных свойств масел до максимально возможного уровня, что позволяет экономить денежные ресурсы. Теперь вам не нужно тратиться на покупку нового продукта для осуществления замены: масло после регенерации способно и дальше выполнять свои функции.

Особое значение в наше время приобретает экологический аспект. Процессы GlobeСore не сопровождаются загрязнениями окружающей среды. Применяемые адсорбенты реактивируются и могут использоваться на протяжении 2-3 лет.

GlobeCore знает как превратить на первый взгляд бесперспективный отход в гарантированную прибыль!

Очистка моторного масла жидким стеклом

Для нормальной, продуктивной и долгой работы двигателя использование качественного моторного масла является обязательным. Однако, цена на новые горюче-смазочные материалы достаточно высока. Это нередко заставляет владельцев автомобилей затягивать с его заменой, что неизбежно приводит как к снижению коэффициента полезного действия механизма, так и к уменьшению срока службы всего агрегата. По этой причине, следует своевременно производить замену моторного масла. Чтобы избежать лишних затрат на покупку нового смазочного материала, существует несколько способов, позволяющих использовать старую эксплуатируемую жидкость повторно. Одним из наиболее эффективных методов регенерации является очистка отработанного моторного масла жидким стеклом (силикатом натрия).

Как происходит очистка отработанного масла жидким стеклом

Суть данного интересного метода заключается в том, что горюче-смазочный материал, потерявший свои эксплуатационные характеристики вследствие загрязнения, обводнения или насыщения атмосферным воздухом, помещают в стойкую к термическим изменениям емкость, в которой его нагревают до температуры 90-95°С. Далее, следует этап добавления в разогретое масло порции жидкого стекла (силиката натрия) и постоянное перемешивание получившейся смеси. Процесс коагуляции (слипания мелких частиц в одно целое), как правило наступает через 10-15 минут после добавления жидкого стекла и длится еще около 15-20 минут. Сложность процесса заключается в постоянном перемешивании и гомогенизации смеси в течении всего времени очистки.

Финальный этап – отстаивание восстановленного масла в течении полутора-двух часов, завершается сливом отстоявшейся жидкости и промывкой ГСМ чистой дистиллированной водой с целью избавления от избытка образовавшейся щелочи.

Очистка промышленного масла для его повторного использования в индустрии.

Добавлено: 18 Января 2008 14:37 h**p://www.openbusiness.ru/html_idea/maslo_avto.htm

Как получить бесплатное масло для вашего автомобиля
Вообще говоря, это не моя идея — я ее подсмотрел на одном из англоязычных сайтов (кажется на h**p://www.webstar2000.com ) и проверил ее.
Речь идет о простой технологии очистки автомобильного масла. Она может использоваться как способ получения бесплатного масла или же, как самостоятельный домашний бизнес.
Способ получения бесплатного масла для вашего автомобиля очень прост — вы должны понять, что МАСЛО НЕ ИЗНАШИВАЕТСЯ, ОНО ТОЛЬКО СТАНОВИТСЯ ГРЯЗНЫМ! Если Вы удалите грязь, и другие частицы из масла — оно будет новым.
Способ очистки масла:
Вскипятите 4.5 — 5 литров отработанного масла. Добавьте 0.5 литра жидкого стекла (силикат натрия или силикат кальция). Размешивайте в течение 10 минут, пока масло не очистится. Слейте чистое масло в емкость — осадок и отстой будут внизу — избегайте перегрева емкости, во избежание выпадения осадка и попадание осадка из контейнера в чистое масло.
Как получить отработанное масло бесплатно:
Идите в местные бензозаправочные станции, и попросите их об отработанном масле. Если вы планируете продавать масло другим, предложите оплачивать владельцу этой станции или менеджеру определенный процент — как правило, отказов не должно быть.
Снабдите их металлической емкостью для слива отработанного масла. Это будет гарантировать вам устойчивость поставки отработанного масла.
Пример расчета доходности этого бизнеса:
Предположим в городе с населением 100 000 человек — 2 тысячи автомобилей. Каждому из этих автомобилей необходимо произвести замену масла, примерно через каждые 5 — 6 тысяч километров, это примерно 2 раза в год. Стоимость масла, доставляемого автолюбителями, автотранспортными предприятиями, курьерскими службами, компаниями по доставке — довольно высока — до 700 руб.
Таким образом, если вы с помощью рекламы охватите этих владельцев автотранспорта — а это сделать, в данном случае, очень просто — например отдавая вашу рекламу всем автолюбителям прямо на улице, то за год к вам обратятся 4000 клиентов. Что это будет для Вас означать?
Установите стоимость вашей услуги — например 20-50% от стоимости нового масла — отбоя от клиентов не будет. Клиент, сдавая отработанное масло, например в канистре, получает его же масло, но уже очищенное от примесей. Все довольны — ваш клиент и вы — особенно вы, ведь вы будете экономите ему деньги — это важный фактор в любом бизнесе.
Ниже математика вашего дохода:
Стоимость нового масла: 4000 Х 300 руб. =1 200 000 руб. или 40 000$ в год
Вы зарабатываете 4000 Х 150 руб. = 600 000 руб. или 20 000$ в год.
Ваши расходы 35 — 40 руб. на каждые 100 — 110 литров очищенного Вами масла.
Расчет произведен для курса доллара 30 руб за 1$, стоимости Ваших услуг в размере 50% от стоимости нового масла, количества автомобилей в городе 2000 единиц и частоты замены масла — 2 раза в год.
Эта технология имеет опасное свойство — многие автолюбители, это «чайники», и могут легко «запороть» двигатель. Поэтому, эту идею надо проверить, также как и качество очищенного масла (в лаборатории). Только тогда эта идея перестанет быть опасной.
Мои примечания к технологии:
1. Все что имеет удельную плотность проваливается на дно — именно для этого масло нагревают до высокой температуры, для снижения его вязкости.
2. Жидкое стекло связывает примеси, продукты горения, окисления и воду, так как силикаты в жидком виде, это только водные растворы — они тоже «проваливаются» на дно. Это напоминает обычную стирку белья, в состав стирального порошка обязательно входит такой компонент, как силикат натрия и его использовали в войну вместо мыла.
3. Невозможно очистить масло от таких примесей, как бензин, другие масла и т.п.
4. Неизвестно, как жидкое стекло влияет на присадки масла — именно это и надо проверять.
Автор идеи: Александр Ивонин

способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений

Рисунки к патенту РФ 2221841

Рисунок 1,Рисунок 2,Рисунок 3Изобретение относится к очистке нефтяных масел, в частности к очистке работающих моторных масел от продуктов старения и загрязнений, и может быть использовано на предприятиях сельскохозяйственного, автотранспортного, строительного производства и других отраслей хозяйственной деятельности, использующих автотракторную технику и двигатели внутреннего сгорания. Известен способ регенерации отработанных нефтяных масел (см. патент Франции 2307035, кл. G 10 М 11/00, 1976 г.) путем обработки их при нагревании разделяющим агентом, в качестве которого используют водные растворы неорганических солей, например карбоната натрия, тринатрийфосфата, последующего отстоя и разделения образующих слоев. Недостатки данного способа заключаются в следующем. Указанный способ применяется для обработки отработанных масел, слитых их картеров двигателей и смазочных систем машин; применение таких веществ, как тринатрийфосфат, кальцинированная сода, жидкое стекло, серная кислота способствует образованию в маслах сильнощелочной или кислотной сред, что влечет за собой необходимость их дополнительной очистки, а применение указанных веществ для очистки работающих моторных масел недопустимо, так как они разрушающе воздействуют на детали двигателя, особенно из цветных металлов. Наиболее близким из известных способов к заявляемому по достигаемому эффекту является способ очистки отработанного масла (см. патент РФ 2078127, МКП 6 С 10 М 175/02, 1997 г.), заключающийся в том, что масло нагревают до температуры 80-100oС и смешивают его с 30-50% водным раствором карбамида, взятым в количестве 0,5-1% по сухому веществу от массы очищаемого масла. К недостаткам данного способа следует отнести следующее. При очистке работающего масла водным раствором карбамида в процессе перемешивания масла с водным раствором карбамида происходит быстрая коагуляция загрязнений и продуктов «старения» масла до частиц, размеры которых способствуют интенсивному их осаждению в картере двигателя, что является отрицательным эффектом, так как часть частиц не доходит до фильтрующих устройств, оседая на системах маслопроводов. Задачей изобретения является повышение качества очистки работающего моторного масла без слива из картера двигателя, за счет использования более «мягкого коагулянта», обеспечивающего укрупнение частиц до оптимальных размеров, не приводящих к их осаждению, но улавливая системой очистки (центрифугой). Поставленная задача достигается тем, что в работающее моторное масло, предварительно нагретое до температуры 70-75oС, вводят один процент 50% (по массе) водного раствора тиокарбамида в расчете от массы очищаемого масла, перемешивают смесь не менее 30 минут при одновременном нагреве ее до 100-105oС, а последующее отделение масла центрифугированием производят в течение 20-30 минут. Водный раствор тиокарбамида NH2CSNH2 проявляет специфическое хемосорбционное взаимодействие с диспергирующими присадками масла, что приводит к потере агрегативной устойчивости дисперсной системы масло — продукты старения. При этом в смеси масло — тиокарбамнд — вода интенсивно происходят процессы коагуляции продуктов старения масла и осаждение загрязнений на поверхностях глобул тиокарбамида, обусловленные электростатическими и адсорбционно-сольватными факторами воздействия воды и тиокарбамида на дисперсную среду масла. В результате этого частицы загрязнений укрупняются, часть воды при температуре 100oС испаряется и удаляется через сапун и заливную горловину двигателя, а ее остатки, продукты старения и загрязнения, укрупненные в процессе коагуляции, с тиокарбамидом легко удаляются при центрифугировании. Водный раствор тиокарбамида не проявляет взаимодействия с поверхностями деталей двигателя, так как этот раствор является очень слабым основанием, константа ионизации К=1,1

10-12. Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором представлена схема установки для его реализации. Для осуществления способа проводят подготовительные операции по присоединению установки к двигателю обслуживаемой машины. Для этого размещают установку рядом с двигателем 1 обслуживаемой машины со стороны расположения горловины 2 для залива масла в картер 3 двигателя. Снимают с заливной горловины 2 крышку, подводят установку к двигателю 1 и вставляют рукав патрубка 4 для слива масла из центрифуги 5 в горловину 2. Затем к двигателю 1 присоединяют маслозаборник 6. Для этого из поддона картера 3 выкручивают пробку для слива масла, а на ее место закручивают приемный штуцер маслозаборника 6, после этого установку подключают к электросети. На этом подготовительные операции заканчиваются. Далее способ осуществляется следующим образом. Производят запуск двигателя обслуживаемой машины и прогревают его до тех пор, пока температура масла в системе смазки не достигнет 70-75oС. Затем двигатель глушат и выдерживают 5-6 минут, чтобы масло из системы смазки двигателя 1 стекло в картер 3. После этого устанавливают трехходовой кран 7 в положение «Перемешивание», открывают кран 8, а кран 9 закрывают. Затем включают насос 10 и перемешивают масло в поддоне картера 3. После начала перемешивания масла контролируют его температуру по показаниям термометра 11. Если температура масла находится в пределах 70-75oС, то в стакан 12 наливают один процент 50% водного раствора тиокарбамида в расчете от массы очищаемого масла, находящегося в картере 3 двигателя 1, и постепенно, открывая кран 9, вводят его в масло. После ввода водного раствора тиокарбамида в масло кран 9 закрывают. Включают электронагреватель 13 и перемешивают масло с введенным водным раствором тиокарбамида и одновременно нагревают смесь до температуры 100-105oС не менее 30 минут. Если температура масла в начале перемешивания перед вводом разделяющего агента менее 70oС, то сначала включают электронагреватель 13 и подогревают масло до температуры 70-75oС, а затем вводят разделяющий агент, не выключая электронагреватель 13, и после его ввода продолжают перемешивание одновременно с нагревом до 100-105oС не менее 30 минут. При достижении температуры масла 100-105oС электронагреватель 13 выключают и включают снова, если температура упадет до 70-75oС. После 30 минутного перемешивания (с нагревом) трехходовой кран 7 переводят в положение «Очистка». При этом положении крана 7 масло будет поступать в центрифугу 5, в которой будет происходить удаление продуктов старения и загрязнений из масла за счет действия поля центробежных сил. Из центрифуги 5 очищенное масло через патрубок 4 будет сливаться в картер двигателя 1. Очистку масла центрифугированием производят в течение 20-30 минут при рабочем давлении 0,8-0,9 МПа (8-9 кгс/см2). При этом давлении ротор центрифуги вращается с частотой 116-133 c-1 (7000-8000 об/мин). Рабочее давление масла, поступающего в центрифугу, контролируют с помощью манометра 14, а регулировку рабочего давления осуществляют клапаном 15. После окончания очистки масла кран 8 закрывают и через 1-2 минуты выключают насос 2 и отсоединяют установку от двигателя 1. На этом очистка работающего масла заканчивается,

Согласно изобретению очистку работающего моторного масла без слива из картера двигателя от продуктов старения и загрязнений проводят введением в предварительно нагретое работающее масло до температуры 70-75oС одного процента 50% (по массе) водного раствора тиокарбамида в расчете от массы очищаемого масла, перемешиванием смеси не менее 30 минут при одновременном нагреве ее до 101-105oС и последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут. Именно при этих параметрах достигается наилучший эффект очистки работающего моторного масла от продуктов старения и загрязнений. При параметрах процесса очистки, меньших или больших указанных выше, электростатические и адсорбционно-сольватные факторы воздействия воды и тиокарбамида на дисперсную среду масла ослабляются, происходит снижение интенсивности процессов коагуляции продуктов старения и осаждения загрязнений на поверхностях глобул тиокарбамида и, как следствие, снижается качество очищаемого масла. Результаты опытов по очистке работающего моторного масла М-10Г2 без слива из картера двигателя по прототипу и предлагаемому способу представлены в табл. 1. В табл. 2 представлены результаты очистки работающего моторного масла М-10Г2 при различных параметрах способа. Из табл. 1 и 2 видно, что использование предлагаемого способа очистки моторного масла повышает качество его очистки без слива масла из картера двигателя. Оценка качества очистки моторного масла М-10Г2к, работающего в двигателях различных тракторов в зависимости от наработки двигателя по предлагаемому способу дана в результатах лабораторно-стендовых и производственных испытаний способа и устройства для очистки работающих моторных масел. Результаты этих испытаний показали, что предлагаемый способ позволяет удалять из работающего масла практически все загрязнения, а периодическая очистка работающего моторного масла через 100 часов наработки позволяет значительно продлить срок его службы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки моторного масла от продуктов старения и загрязнений путем смешивания предварительно нагретого масла с разделяющим агентом с последующим отделением очищенного масла центрифугированием, отличающийся тем, что в качестве разделяющего агента в масло вводят 0,5-1,0% 50%-ного водного раствора тиокарбамида в расчете на массу очищаемого масла, смесь перемешивают не менее 30 мин при одновременном нагреве ее до температуры 100-105С.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что масло предварительно нагревают до температуры 70-75С.

Восстановление отработанного маслаНенужные проблемы или золотая жила?

В периоды кризиса остро встают вопросы экономии сырья и материалов, вторичного использования ресурсов, восстановления выработавших ресурс механизмов и материалов.

Растет год от года добыча сырой нефти – главного сырья для производства моторных масел. Только флагман мировой нефтегазовой промышленности компания Exxon Mobil, владеющая 38 нефтеперерабатывающими заводами в 21 стране мира, ежесуточно перерабатывает 6,3 млн. баррелей сырой нефти.

Потребление моторных масел в мире составляет примерно 60 млн. т в условном топливе. И есть данные только о четвертой части этого количества, сообщающие, что после отработки ресурса масло использовано повторно либо переработано или сожжено.

По нашей стране статистика еще печальнее. За год на территории РФ собирается около 1,7 млн. т различных отработанных масел (ОМ). Переработке при этом подвергается до 0,25 млн. т, или 15%, что составляет 3,3% от общего объема потребления.

Для сравнения: в Германии, занимающей первое место в Европе по очистке ОМ, производится сбор и использование около 55% всего объема потребленных свежих масел. Немецкое законодательство в области защиты экологии обязывает производителей масла, чьи производства находятся на территории Германии, добавлять в производимые масла не менее 10% так называемого refining base oil – восстановленного масла. В некоторых европейских странах существует порядок, когда при сдаче отработанного масла сдающий получает свежее масло со скидкой.

О необходимости сбора и переработки ОМ свидетельствует тот факт, что из примерно 100 т нефти получают только 10 т моторного масла, а при переработке 100 т ОМ можно получить более 80 т уже готового к употреблению продукта.

Слили, заменили и что дальше?

В процессе эксплуатации моторных масел в них накапливаются продукты окисления. Это асфальтосмолистые соединения, нагар, лаковые отложения и др. Чтобы предотвратить выпадение осадка этих вредных соединений, в масло вносят моюще-диспергирующие присадки, которые удерживают продукты окисления в коллоидном (взвешенном) состоянии.

Значительное снижение эксплуатационных характеристик моторных масел наступает, когда присадки вырабатывают ресурс. В этот период продукты окисления начинают выпадать в осадок, тем самым вызывая усиленный износ двигателя. Такое состояние моторного масла свидетельствует о необходимости срочно его заменить.

Моторное ОМ относится к категории опасных отходов, является источником загрязнения окружающей среды. Его нельзя сливать в мусорные баки, канализацию или на землю. Из-за присущей вязкости такое масло прилипает ко всему, от песка до оперения птиц. Отработанные масла не растворимы, химически устойчивы и могут содержать токсические химические соединения и тяжелые металлы. В естественных условиях масло разлагается в течение длительного времени. Представьте, что всего 1 л моторного масла может превратить 1 000 000 л питьевой воды в техническую.

Для основного состава транспортных предприятий тема утилизации ОМ – одна из самых злободневных. Организация и содержание пунктов сбора ОМ, хранение, транспортировка, переработка – все это требует финансовых затрат. В реальности незначительную часть ОМ сжигают, а бо’льшую часть все-таки сливают либо на почву, либо в водоемы и канализацию.

А ведь бережно собранное ОМ, без внесения в него дополнительных загрязнений в виде почвенной и воздушной пыли, воды, топлива, моющих жидкостей и жидкостей не нефтяного происхождения, можно использовать после очистки и восстановления в среднефорсированных двигателях внутреннего сгорания при умеренных нагрузках, в гидравлических системах машин, в коробках передач и трансмиссиях тракторов и автомобилей при умеренных нагрузках, в ходовой части гусеничных тракторов, а также при консервации техники. Современные технологии позволяют получать такой объем смазочного масла из 1 л ОМ, для получения которого при прямом производстве тратится 42 л сырой нефти.

Процесс восстановления отработанного моторного масла в современном понимании включает удаление из него коллоидных веществ, кислот, битумных отложений, механических частиц и химического осадка, удаление газов, водного конденсата, придание восстановленному продукту цвета и запаха оригинала. Однако из существующих и реализованных в настоящее время промышленных процессов восстановления ОМ трудно выделить предпочтительные, все они не лишены как преимуществ, так и изъянов. В каждом конкретном случае при выборе предлагаемой технологии вторичной переработки ОМ необходимо исходить из анализа работы уже действующих прототипов и очень осторожно браться за внедрение новых предложений.

Как переработать?

В зависимости от примененного процесса регенерации получают две-три фракции базовых масел, из которых путем компаундирования и введения присадок получают товарные масла: регенерированные моторные можно использовать как трансмиссионные, гидравлические масла, СОЖ и пластичные смазки, а кроме того, их используют при производстве асфальта.

Обычно при восстановлении в первую очередь механическим путем удаляют свободную воду и твердые частицы. Затем идет теплофизическая фаза – выпаривание, вакуумная перегонка. За этой фазой происходит физико-химическая обработка. Дело в том, что при фильтрации ОМ наблюдается весьма незначительный эффект очистки за счет присутствия многофункциональных присадок, в составе которых есть моющий компонент. Окисные соединения, которые под действием присадок находятся в коллоидном мелкодисперсном состоянии, необходимо с помощью коагулянтов несколько увеличить в объеме, тогда масло становится фильтруемым. Исследования доказали, что оптимальное коагулирование осуществляется в случае применения моноэтаноламина.

На следующем этапе регенерируемое масло подвергают микрофильтрации, пропуская его через мембраны, различающиеся как производительностью, так и термической устойчивостью, поскольку традиционным способом увеличения удельной производительности мембран является снижение вязкости жидкости за счет повышения температуры. Наиболее распространенными являются полимерные мембраны типа МФФК. Они способны отфильтровать около 800 л/(м2.ч) при диаметре пор 0,07 мкм. Металлокерамические мембраны типа «ТРУМЕМ» являются самыми производительными – при диаметре ячейки 0,07 мкм они пропускают 1000 л/(м2.ч). Для самой тонкой очистки применяют мембраны керамические одноканальные со средним диаметром пор 0,03 мкм. Углеродные одноканальные мембраны осуществляют наиболее грубую очистку: у них диаметр пор 0,1 мкм, зато эти мембраны термически устойчивы до 300 °С.

Высшей целью регенерации является получение масел с характеристиками, превосходящими первоначальные свойства продукта, поступившего на восстановление. Это возможно, но для этого кроме вышеперечисленных этапов обработки ОМ требуется применять химические способы регенерации, связанные с использованием сложного оборудования и большими затратами. Реально же очищенные ОМ обладают достаточным запасом эксплуатационных свойств, обеспечивающих применение в менее нагруженных узлах и агрегатах машин.

Так что же конкретно?

Наука не стоит на месте. Разработана отечественная технология, получившая название «Мелиоформ», в основе которой процесс лиофобно-сорбиционной сепарации. Метод позволяет очищать и осветлять минеральные моторные масла без применения кислот и щелочей, полностью восстанавливая масляную основу при минимальных затратах.

Еще одна российская разработка – установка УОМ-100. С ее помощью восстанавливается кинематическая вязкость в очищенном масле до 9 мм2/с, а в поступившем ОМ этот показатель не ниже 8,5 мм2/с. Показатель свежего масла по ГОСТу равен 10 мм2/с при 100 °С. Содержание механических примесей после очистки составляет 0,01%, что уже соответствует ГОСТу. А такой важный показатель, как содержание нерастворимого осадка, равен после очистки 0,02% (содержание в ОМ – 0,7%). В результате процесса очистки полученное масло или смесь масел вполне можно использовать как гидравлическое масло, а моторные масла дизельных двигателей подходят для использования на долив в среднефорсированные двигатели. Установка комплектуется также экспресс-лабораторией, контролирующей кинематическую вязкость, загрязненность, диспергирующие-стабилизирующие свойства, содержание воды, плотность и щелочное число полученного продукта. Используя ее, можно проводить внедряемые повсеместно диагностические анализы моторных масел. При этом обслуживают установку всего два человека.

При небольших размерах – 1200х900х1000 мм очень эффективную установку УОМ-3М для очистки ОМ предлагают другие отечественные разработчики. УОМ-3М обеспечивает снижение механических примесей с 0,9% в загрязненном масле до 0,01% в очищенном. При этом в свежем масле по ГОСТу допускается 0,015% механических примесей. Производитель утверждает, что требуется только час для того, чтобы из 100 л загрязненного масла получить 95…98 л продукта. В очищенном масле загрязнений в десятки раз меньше, чем в масле, работающем без такой очистки при рядовой эксплуатации. Очистка освобождает масло от воды, осветляет.

Украинские разработчики предлагают современную серийно выпускаемую установку по регенерации любых типов минеральных масел, в том числе моторных. Причем в технологическом процессе не используются химические вещества, нет вредных отходов, подлежащих опять-таки утилизации. Производительность – от 100 до 250 л/ч по моторным маслам, размеры установки – 1900х1080х1750 мм. Затраты на регенерацию составляют 4 US $/т. Сорбента требуется около 4% от массы масла, а из тонны ОМ получают 950 кг прозрачного, чистого масла.

На пунктах техобслуживания автотракторной, дорожной и строительной техники успешно применяются стенды очистки жидкостей серии СОГ (913К1М, 913К1М, 913К1В3, 913КТ1В3). Принцип действия довольно прост – в роторе центрифуги-насоса со спиральной или тарельчатой вставкой осаждаются находящиеся в жидкости даже мельчайшие твердые и жидкие загрязнения, которые нерастворимы и обладают большей, чем очищаемая жидкость, плотностью. Установки компактные, их масса около 140 кг, но осуществляют очистку жидкостей от абразивных загрязнений до 5…10-го класса по ГОСТ 17216–2001 при исходной загрязненности 15…17-го класса. Содержание воды в масле на выходе не выше 0,05% при исходном содержании до 1%.

Глобально решает вопрос использования ОМ комплексная технология в рамках мини-завода по получению так называемого «биодизеля». Это и переработка ОМ, и в конечном итоге обеспечение предприятий агропромышленного комплекса качественным дизельным топливом из собственного сырья. С помощью разработанного нашими конструкторами и технологами оборудования растительные масла и органические жиры перерабатываются в биологическое дизельное топливо, а с помощью другого оборудования из ОМ получают дизтопливо низкого качества. Затем полученные продукты смешивают в пропорции соответственно 20% и 5% с 75% классического дизельного топлива. Такая технология, исходя из производительности мини-завода 2 тыс. куб.м/год, окупает вложения менее чем за год, параллельно решая проблемы 100%-ного использования отработанных материалов. Импортные заводы по производству биотоплива имеют, как правило, мощности 120…500 тыс. т в год, а средняя цена комплекса производительностью 200 тыс. т в год составляет около 25 млн. евро, тогда как наш мини-завод стоит не более $150 тыс. Разработчики утверждают: объем получаемого продукта за единицу времени, а это примерно 1 т/ч, значительно превосходит скорость, которую достигли производители биотоплива стран ЕС, технология которых основана на реакции взаимодействия исходных материалов – масло, щелочь, метанол при высокой температуре нагрева.

А что еще?

Помимо изложенного выше отработанные масла являются высококалорийным топливом, и это огромный теплоэнергетический ресурс. У ОМ калорийность выше, чем у угля и мазутных сортов топлива. Потенциал использования тепловой энергии ОМ сопоставим по величине со всеми потерями в тепловых сетях коммунальных систем теплоснабжения всей страны. Однако использовать потенциал полностью не удается. На заводах «отработку» обезличенно сливают в общую емкость, что недопустимо в условиях предприятий, эксплуатирующих автотехнику. Сбор ОМ из узлов и агрегатов машин должен производиться раздельно, по группам и маркам. В противном случае снижается эффективность горения. Еще хуже, если в такую масляную смесь попадет вода, отходы производства и даже взрывоопасные вещества.

Не выполняется контроль поступающего для централизованного отжига масла. Но самое плохое то, что ОМ сжигают, как правило, в физически и морально устаревших по техническим и экологическим показателям печах, не оборудованных спецавтоматикой горения. При сжигании ОМ используется подмешивание топливных отходов в состав мазута или дизтоплива, что приводит к нарушению норм предельно допустимой концентрации. Тепло сожженного масла не всегда используется рационально и уходит на сброс, что противоречит принципам энергосбережения.

Наиболее экономичным подходом, по всей видимости, является применение автономного оборудования отжига самим эксплуатирующим предприятием, рассчитывающим на собственный ресурс и свои потребности.