Исследование процесса коагуляционной очистки смесей отработанных масел тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат наук Молоканов, Александр Александрович

• Молоканов, Александр Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Молоканов, Александр Александрович

Оглавление

Введение

Глава I. Обзор состояния исследуемой предметной области

1.1. Основные понятия

1.2. Характеристика отработанных масел как сырья вторичной переработки

1.3. Существующие методы очистки и переработки отработанных масел

1.4. Коагуляция как метод предварительной очистки при переработке отработанных масел

1.5. Регенерации отработанных масел в промышленно развитых странах

1.6. Методы определения металлов в маслах

1.7. Заключение

1.8. Выводы из литературного обзора

1.9. Цель и задачи исследования

Глава II. Объекты и методы исследований

2.1. Стандартные и специальные методы исследования отработанных масел

2.2. Специальные методики исследования отработанных масел

2.4. Объекты исследования

2.4.1. Содержание металлов

2.4.2. Структурно-групповой состав

2.4.3. Стабильность при отстаивании

Глава III. Исследование процесса коагуляции смесей отработанных масел

3.1. Исследование действия индивидуальных коагулянтов

3.2. Оценка эффективности сульфата натрия в составе композиций щелочных коагулянтов

3.3. Исследование действия неионогенных и анионных ПАВ совместно со щелочными коагулянтами

3.4. Оптимизация состава композиции коагулянта

3.5. Определение оптимального расхода композиции КЩК

3.6. Апробация действия КЩК на различном сырье

3.7. Послойное распределение металлов при коагуляции композицией щелочных коагулянтов

3.8. Исследование действия анионных, катионных и полимерных ПАВ совместно с щелочными коагулянтами

3.9. Исследование коагуляции отработанных масел алканоламинами

3.10. Практическое применение результатов исследований

3.11. Выводы

Глава IV. Реализация результатов исследования и оценка технико-экономической эффективности

4.1. Исследование свойств дистиллятных масляных фракций после коагуляции моноэтаноламином

4.2. Исследование свойств продуктов контактной очистки после коагуляции моноэтаноламином

4.3. Технико-экономическое обоснование применения стадии коагуляции на заводе108

4.3.1. Исходные данные для экономического расчета

4.3.2. Определение себестоимости продукции действующего завода

4.3.3. Определение экономического эффекта от модернизации производства

4.4. Выводы

Список использованных источников

Общие выводы

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Список сокращений и условных обозначений

ААС - атомно-абсорбционная спектроскопия; АЭС - атомно-эмиссионная спектроскопия;

АЭС ИСП - атомно-эмиссионный спектроскопия с индуктивно связной плазмой;

ВВ - внешний вид;

ГСМ - горюче-смазочные материалы;

ГЛБ - гидрофильно-липофильный баланс;

ЗС - зольность сульфатная;

КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза;

КЧ - кислотное число;

КЩК - композиция щелочного коагулянта;

МИО - масла индустриальные отработанные;

ММ - моторные масла;

ММО - масла моторные отработанные;

МП - механические примеси;

МП - механические примеси;

МЭА - моноэтаноламин;

ОМ - отработанное масло;

ОСМ - отработанные смазочные масла;

ПА - полициклические арены;

ПАВ - поверхностно-активные вещества;

ПАО - полиальфаолефины;

ПАУ - полиароматические углеводороды;

ПЛ - плотность;

ПХД - полихлорированные дифинилы; РПИ - роторно-плёночный испаритель; РФА - рентгенофлуоресцентный анализ; CAB - смолисто-асфальтеновые вещества; СВ - содержание воды; СМ - смазочные масла;

СНО - смесь нефтепродуктов отработанных;

СОТС — смазочно-охлаждающие технологические средства;

СУ - синтетические углеводороды;

ТЗ - температура застывания;

ТИФ - температура инверсии фаз;

40 - число омыления;

ЩЧ - щелочное число;

Я MP - ядерный магнитный резонанс;

РЦ - ремонтный цикл;

ЧТС - часовая тарифная ставка.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процесса коагуляционной очистки смесей отработанных масел»

Введение

Актуальность работы. В настоящее время мировой сбор отработанных масел (ОМ) составляет более 15 млн. т/год, в нашей стране - 1 млн. т/год; потенциал базовых масел в отработанных маслах составляет ~ 80 %. Из-за отсутствия доступных, эффективных технологий подавляющее количество ОМ (70-90 %) сжигают как компонент топлива. Рациональная утилизация ОМ является важной научно-технической проблемой, так как эти техногенные отходы крайне негативно влияют на все объекты окружающей среды - атмосферу, почву и воду. Например, загрязнение вод отработанными маслами составляет 60 % от общего загрязнения нефтепродуктами [1-4].

В 70-80-х гг. в СССР переработке подвергалось до 50 % собираемых ОМ [5]. Деформация экономических связей после распада СССР пагубно отразилась на системе сбора и переработки, и в результате в 90-х гг. переработка ОМ практически прекратилась. В последнее десятилетие наблюдается возрождение индустрии и интереса к процессам рациональной переработки ОМ [6].

В настоящее время в промышленно развитых странах значительное количество ОМ перерабатывают на крупных специализированных заводах (20100 тыс.т/г) с получением базовых масел. Такой вариант утилизации ОМ [7], в сравнении с другими вариантами [8, 9], по техническим, экономическим и экологическим соображениям считается наиболее рациональным, так как в этих условиях обеспечивается максимальный выход товарных продуктов с высоким и стабильным качеством, а также имеется возможность с минимальным ущербом для окружающей среды утилизировать побочные продукты производства [10, 11]. В России функционируют всего несколько предприятий, занимающихся переработкой ОМ с получением базовых масел. Как в России, так и за рубежом на предприятиях по переработке ОМ наблюдается повышенное коксообразование, взывающее необходимость проведения текущих ремонтов с заменой части арматуры в змеевиках печи и вакуумной колонны с периодичностью 1-2 месяца.

Фильтрация, центрифугирование, промывка водой и другие известные методы предварительной очистки из-за высокой загрязненности сырья [12] оказываются не эффективны для подготовки ОМ к переработке [13].

При анализе проблемы следует учитывать изменение качества ОМ, произошедшее за последние 30 лет, а также возросшие требования к качеству переработанных масел: увеличились доли присадок, синтетических масел, а также глубина окисления и полимеризации масел (за счет продления ресурса работы), и, как следствие, увеличение содержания Р-, С1-, Б-, О-, металлсодержащих соединений [13].

Анализ научно-технической литературы и патентной документации, а также опыт переработки ОМ показывает, что в крупнотоннажных процессах эффективным методом подготовки сырья может быть известный процесс коагуляции, применяемый ранее для регенерации ОМ [14], однако возможность применения коагуляции для подготовки доступного в настоящее время сырья не изучена в необходимом объеме.

Исследование процесса коагуляционной очистки смесей ОМ, доступных для сбора в настоящее время, перспективными органическими и неорганическими коагулянтами представляет большой интерес и является актуальной задачей. Оно должно ответить на ряд насущных вопросов по применению этого процесса в современных условиях: обозначить область его применения и показать эффективность его действия.

Цель диссертационной работы: Исследование путей интенсификации процесса коагуляционной очистки смесей ОМ с применением эффективных органических или неорганических коагулянтов на водной или безводной основах.

Объекты исследования: сырье вторичной переработки - доступные для сбора ОМ и их смеси.

Методики исследования. Для достижения поставленной цели были использованы следующие методики:

1. Методика лабораторного проведения процесса коагуляции и оценки его эффективности двумя способами: 1) послойным исследованием продуктов коагуляции, 2) сравнением характеристик коагулята и исходного сырья. Первый способ обладает высокой информативностью, второй - дает объективную оценку эффективности процесса коагуляции и качества получаемых продуктов.

2. Экспресс-метод РФА для определения металлов (железа, меди и цинка) в отработанных маслах, позволяющий определять концентрации железа, меди и

цинка в интервале от 0 до 1000 мг/кг на приборе БРА-18 (НПП Буревестник).

3. Инструментальные методы: атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (АЭС ИСП) на приборе IRIS Advantage (Thermo Jarrell Ash, США) с многоэлементной градуировкой по стандартам фирмы Aldrich (США); метод РФА определения содержания серы от 2 до 1000 мг/кг на приборе АСВ-1 (НПП Буревестник, ОАО) метод n-d-m с использованием рефрактометра Аббе для определения группового и структурно-группового УВ состава; потенциометрическое титрование для определения числа омыления, фильтруемости и скорости фильтрации. Стандартные методы исследования физико-химических и эксплуатационных показателей смазочных масел.

4. Для формирования композиции щелочного коагулянта наряду с системным подходом применили инструменты программной оптимизации на базе оптимизатора IOSO NS, которая позволяет наиболее точно находить экстремум целевой функции при сокращении количества экспериментов.

Научная новизна:

1. Установлено, что в процессе коагуляции смесей ОМ щелочными коагулянтами на границе раздела масляной и водной фаз наблюдаются экстремумы концентраций железа и меди.

2. Показано интенсифицирующее действие сульфата натрия в составе композиции щелочного коагулянта на удаление воды, металлов и повышение выхода в процессе коагуляции смесей ОМ.

3. Установлена зависимость эффективности процесса коагуляции от структуры вводимых неионогенных ПАВ. Так, при увеличении длины радикала с трех до восьми оксиэтилированных групп в молекуле оксиэтилированного алкилфенола удаляется в четыре раза больше воды и примерно на 30-50 % больше металлов.

4. Установлено, что в ряду триэтаноламин, диэтаноламин, моноэтаноламин деметаллизирующая способность по отношению к меди и цинку возрастает более чем на 50 %.

Практическая значимость:

1. Для двух вариантов переработки ОМ предложены различные методики коагуляционной очистки: а) для переработки ОМ по схеме, включающей вакуумную дистилляцию (ВД), рекомендовано применять процесс коагуляции композицией КЩК

или КЩК + ПАВ; б) для переработки ОМ без ВД рекомендовано применять процесс коагуляции моноэтаноламином.

2. Разработанные методики проведения процесса коагуляционной очистки смесей ОМ с применением КЩК и МЭА нашли применение на крупнейшем российском заводе по переработке ОМ ЗАО «Рязанский завод смазочных материалов», что позволило получить экономический эффект 80 р/т. сырья, получен акт внедрения.

3. Разработанные в работе методики используются для проведения учебно-лабораторной и методической работы в РГУ нефти и газа на кафедре Смазочных материалов.

4. Результаты исследований диссертационной работы использованы в НИР «Улучшение показателей качества продуктов процесса переработки отработанных смазочных материалов».

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на IX Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2012), на III Международной студенческой научно-практической конференции «Нефтегазовые горизонты» (Москва, 2011), на VI Международной научно-технической конференции «Глубокая переработка нефтяных дисперсных систем» (Москва, 2011), на VII Международной конференции «Производство и рынок смазочных материалов » (Москва, 2011), на Международном молодежном научном форуме «ЛОМОНОСОВ» (Москва, 2013), на Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТЕСТМАТ» (Москва, 2013), на Международной молодежной научной конференции «Нефть и газ» (Москва, 2013).

Публикация. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 научных работ: 8 докладов, 5 статей в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, трех приложений, списка литературы из 183 наименований. Работа изложена на 150 страницах, содержит 49 таблиц и 25 рисунков.

Глава I. Обзор состояния исследуемой предметной области

1.1. Основные понятия

В современной научно-технической литературе при рассмотрении вопроса восстановления качества ОМ используют разные термины - очистка, регенерация, переработка, вторичная переработка, утилизация.

Термин «очистка» относится к удалению из ОМ продуктов окисления и механических примесей как в процессе эксплуатации масла, так и на стадиях регенерации или переработки [28].

Термин «регенерация» относится к восстановлению качества ОМ до первоначального состояния [29-30]. Его используют применительно к очистке ОМ для которых обеспечен квалифицированный сбор часто в условиях малотоннажных процессов по индивидуальным технологиям. При этом свойства ОМ полностью восстанавливаются и их вновь можно использовать по прямому назначению [31].

Термином «переработка» обозначают комплекс процессов, направленных на получение из ОМ новых продуктов, в том числе топливных фракций и компонентов котельных топлив [32], базовых масел [33], а также различных продуктов на их основе (индустриальных, трансмиссионных, моторных масел, смазок и др.) [34].

В случае переработки доступных для сбора смесей ОМ с целью получения базовых масел и товарных продуктов на их основе, используют термин «вторичная переработка» [35]. Вторичная переработка осуществима только на крупнотоннажных предприятиях и предполагает применение комплекса процессов, в том числе вакуумной дистилляции [36], которая является обязательной стадией получения базовых масел [37].

Также существует термин «крупнотоннажная переработка» ОМ -переработка смесей ОМ с целью получения топлив или масел на их основе на крупнотоннажных предприятиях.

' « » /

■¡,5 > > > ■

Р | ' ' '

В процессах вторичной переработки используются смеси ОМ различного происхождения, назначения и степени сработанности, содержащие примеси нефтепродуктов, в том числе СОТС, топлив и промывочных жидкостей. Для обозначения сырья крупнотоннажных процессов переработки ОМ используют разные термины - отработанные смазочные масла (ОСМ), отработанные смазочные материалы (ОСМ), смеси отработанных смазочных масел (смеси ОСМ). В данной работе для обозначения доступного для сбора сырья вторичной переработки будем использовать термин «отработанное масло (ОМ)» наравне с термином «смеси отработанных масел (смеси ОМ)». Термин «отработанные смазочные масла (ОСМ)» будем использовать для обозначения отработанных вязких жирных жидкостей, предназначенных для снижения трения и износа трущихся поверхностей [38], для которых характерно высокое содержание различных присадок.

Термином «утилизация», чаще всего обозначают сжигание ОМ в печах-инсинераторах. Однако в ряде работ этот же термин используют для обозначения всех доступных способов очистки, регенерации или переработки ОМ. Это объясняется тем, что ОМ согласно [39] относят по ГОСТ 12.1.007 к третьему классу опасности, они представляют угрозу для окружающей среды и человека. Согласно закону [40] обращение с ОМ подлежит обязательному лицензированию. Поэтому говоря обо всем комплексе мероприятий по обращению с ОМ, который направлен на предотвращение загрязнения окружающей среды, можно использовать термин «утилизация».

В настоящей работе особое внимание уделяется процессу коагуляции. В области регенерации отработанных масел термин коагуляции означает процесс очистки ОМ путем обработки их реагентом, вследствие чего происходит дестабилизация дисперсной системы, отделение воды и механических примесей при последующем отстаивании. Целевой продукт процесса коагуляции - коагулят - это верхний слой очищенного масла. Побочный продукт процесса коагуляции -шламовый или водошламовый осадок.

1.2. Характеристика отработанных масел как сырья вторичной переработки

Одной из проблем переработки смесей ОМ на крупнотоннажных предприятиях считается непостоянство сырья и наличие в нем различных синтетических масел [41-42]. В настоящее время на стадии сбора отсутствует возможность сортировки основной части ОМ [43]. В результате сырьё, поступающее на переработку, представляет собой сложную смесь синтетических и минеральных масел и продуктов их окисления и термического разложения (карбоновые, асфальтеновые и оксикислоты, спирты, альдегиды, фенолы, кетоны, лактоны, лактиды, эстолиды, кокс, асфальтены, смолы, карбены, карбоиды) [44], которая содержит механические примеси (песок, металлические частицы), остатки присадок, воду, а также посторонние примеси, попадающие в сырьё вследствие несовершенства системы сбора (минеральные соли, кислоты, растворители и др.) [45-47].

По объему потребления среди смазочных материалов ведущее место занимают нефтяные масла [48]. Синтетические масла в общем объеме смазочных материалов занимают долю, не превышающую 10 % [49]. С учетом того, что ресурс сбора ОМ оценивают примерно в 50 % потребления свежих (зависит от области применения масел), используя данные по производству масел [5, 35, 50] можно определить приблизительный состав доступного для переработки сырья (рис. 1.1).

• Мех. Примеси

масла ■ Вода

■ Продукты окисления я Присадки

а Другие

я Нефтяные

масла ■ Синтетические

■ Сложные эфиры

Ш Эфиры фосф. кисл.

■ Синт. углеводороды

ШПАГ

Рис. 1.1. Состав сырья, доступного для вторичной переработки а - состав сырья вторичной переработки; б - состав синтетической части

Видно, что сырье вторичной переработки в основном состоит из нефтяных масел. Ценным компонентом являются синтетические масла [51-53]. Среди синтетических масел наибольшую долю занимают синтетические углеводороды (ПАО и алкилароматика), хорошо совместимые с минеральными маслами, затем полиалкиленгликолевые масла (ПАГ), в основном используемые как теплоносители, а также, применяемые в червячных редукторах и винтовых компрессорах. ПАГ плохо совместимы с минеральными и синтетическими углеводородными маслами и хорошо растворяются в воде [54]. В процессе коагуляции эти масла удаляются на стадии подготовки сырья к переработке. Силиконовые масла также плохо совместимы с углеводородными маслами [55],

о

однако обладают высокой плотностью (0,95-1,05 г/см ) и поэтому при коагуляции также переходят в водошламовый слой. Полиэфирные масла и эфиры фосфорных кислот совместимы с углеводородными маслами [56], кроме того они производятся в очень небольших количествах и не являются препятствием для использования смесей ОМ в крупнотоннажных процессах.

Проблемным сырьем являются ОМ, содержащие бифенилы или полихлордифенилы (ПХД), вследствие их высокой токсичности [57]. В случае обнаружения в сырье этих масел, поставка не допускается к переработке и подвергается утилизации в печах-инсенераторах.

Для оценки возможности применения коагуляции для переработки смесей ОМ следует проанализировать изменения, произошедшие как с маслами, так и с техникой за последние 30-40 лет. В первую очередь, надо отметить повышение сроков замены масел, а также рост доли легированных масел в структуре потребления [58-62], что приводит к увеличению их зольности, окисленности и, как следствие, к снижению выхода целевой продукции при их переработке. Увеличение объема введения присадок за последние 20 лет произошло в среднем в 4-5 раз [63]. С другой стороны рост доли синтетических масел способствует повышению качества регенерированных масел [64, 65].

Серьезной проблемой переработки ОМ является обеспечение сбора сырья [66]. Согласно [67], при сборе отработанные масла разделяют на три группы (табл. 1.1).

Группа «ММО» - масла моторные отработанные, включает в себя в основном легированные масла - моторные, компрессорные. В 80-х гг. масла этой группы после отгонки топлива и воды и контактной очистки, были пригодны для вовлечения в состав второсортных моторных масел. В настоящее время для масел группы «ММО» характерно глубокое окисление, и устаревшие технологические решения не позволяют рационально использовать данную группу масел.

Группа «МИО» - масла индустриальные отработанные, включает в себя в основном нелегированные масла с невысокой (по сравнению с ММО) степенью окисленности. В группу входят в основном отработанные трансформаторные и турбинные масла [68, 69]. В 80-х гг. масла этой группы, после контактной очистки и отгонки горючего и воды предполагалось использовать для получения основ индустриальных масел.

Таблица 1.1

Классификация отработанных масел по ГОСТ 21046-86

Показатели Группа ММО Группа МИО Группа СНО

Вязкость кинематическая при температуре 50 °С, мм2/с Не менее 35 5-35 -

Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С Не ниже 100 Не ниже 120 -

Массовая доля механических примесей, % Не более 1

Массовая доля воды, % Не более 2

Содержание загрязнений отсутствие

Массовая доля фракций, выкипающих до 340 °С, % Не более 10 -

Температура застывании фракций, выкипающих выше 340 °С Не выше -10 -

Плотность при 20°, кг/м3 Не более 905 -

}

*

Группа «СНО» - смесь нефтепродуктов отработанных, включает в себя продукты непригодные для получения базовых масел и предназначена для получения топливных компонентов или вовлечения в сырьё для НПЗ. В эту группу вошли отработанные закалочные жидкости и индустриальные редукторные и трансмиссионные масла, которые являются ценным сырьем и в настоящее время могут быть переработаны в базовые масла и другие ценные продукты на их основе.

ГОСТ 21046-86 разрабатывался при учёте качества ОМ и технологий, доступных в 80-х гг. В настоящее время этот норматив не отражает требований обеспечения рационального сбора ОМ [66]. Требование поставлять сырьё, соответствующее ГОСТ 21046-86, нереалистично, поэтому в работе [66] предложен новый стандарт классификации ОМ по группам (табл. 1.2). Данная классификация основана на опыте переработки ОМ за последнее десятилетие [70].

Таблица 1.2

Классификация ОМ по группам для вторичной переработки

Описание

1 Сырьё пригодное для производства основы смазочных масел без применения процесса вакуумной дистилляции.

2 Сырьё пригодное для производства основы технологических жидкостей без применения процесса вакуумной дистилляции.

3 Сырьё пригодное для переработки с применением вакуумной дистилляции.

4 Сырьё пригодное для переработки с применением вакуумной дистилляции, но вызывающее затруднения из-за низкой температуры вспышки.

5 Сырьё, предназначенное для утилизации.

За последние 30-40 лет, вследствие ряда изменений в технологиях производства ГСМ и конструкциях автомобилей состав и свойства ОМ сильно изменились. Так, содержание свинца и бария в ОМ снизилось практически до нуля (табл. 1.3). Это связано с отказом от применения баббита в подшипниках, исключением нафтената свинца из состава трансмиссионных масел и тетраэтилсвинца из состава бензинов. Низкое содержание бария (до 10 мг/кг) в доступных для сбора ОМ обусловлено отказом от применения барий содержащих присадок в моторных маслах по причине высокого вреда, наносимого окружающей среде при производстве этих присадок.

С точки зрения коллоидной химии смеси ОМ представляют собой дисперсную систему, которую в первом приближении можно считать эмульсионно-суспензионным коллоидным раствором, где дисперсионной средой является смесь углеводородов и гетероорганических соединений, в основном кислородсодержащих, а дисперсной фазой - вода, продукты окисления и механические примеси. Стабильность этой системы обеспечивается, в первую очередь, смесью анионных ПАВ, таких как производные фенола, алкилсульфоновые, нафтеновые кислоты и их соли.

Таблица 1.3

Содержание металлов в ОМ по годам, мг/кг

Страна, год Р Zn Са Fe Си РЬ С1 Ва

СССР, 1970 [12] Нет данных 900

США, 1973 [111] Н.д. 460 1700 360 0 11100 Н.д. 568

СССР, 1976 [13] Н.д. 600 200 110 20 300 Н.д. 2000

РФ, 2010 [13] 400600 600 11001700 180 25-50 До15 0,28 до 10

Содержание ПАВ в ОМ значительное, что усложняет отделение воды и нежелательных компонентов. 40 сырья - порядка 6 мг КОН/г, указывает на содержание анионных ПАВ порядка 1,5 % [71, 72]. Кроме того, реальные поставки ОМ содержат посторонние примеси (например, ПАГ, растворители и др.), большая часть которых обладает поверхностно-активным действием по отношении к смеси нефтепродуктов и воды [73]. Наличие этих примесей осложняет процесс переработки ОМ.

В ОМ присутствуют следующие ПАВ:

1) Анионные - продукты окисления углеводородов (карбоновые кислоты, сложные эфиры, производные фенолов), остатки присадок (сульфонаты, феноляты, производные алкилянтарной кислоты, карбоновые кислоты, соли сульфокислот, карбоновых кислот, сукцинимиды, салицилаты [74, 75]. Общее содержание этих ПАВ достигает 5 %.

2) Неионогенные - в основном посторонние продукты, вносимые с тосолами (моноэтиленгликоль), растворителями (ацетон), лакокрасочными отходами (олифа) или эмульсолами. Этих продуктов в сырье быть не должно, однако в сырье, доступном для сбора, их содержание колеблется в пределах с 0 до 5 % [66].

Отдельные из этих ПАВ являются сильнейшими стабилизаторами обратных эмульсий. К таким ПАВ относятся остатки алкилсульфонатных, сукцинимидных присадок, карбоксильных кислот и их солей. Задача удаления части нежелательных компонентов из этой смеси (продуктов окисления, механических примесей) в упрощении сводится к дезактивации ПАВ, которые её стабилизируют.

1.3. Существующие методы очистки и переработки отработанных масел

На рис. 1.2 приведены пути утилизации ОМ. Существует два главных направления утилизации ОМ: 1) Переработка по топливному варианту, 2) Регенерация или переработка по масляному варианту.

1

I

ОМ

По топливному варианту

Инсинерация Термический крекинг

Получение котельных топлив

По масляному варианту

Переработка на НПЗ Вторичная переработка

Малотоннажная регенерация

Рис. 1.2. Пути утилизации отработанных масел

Для утилизации особо опасных для окружающей среды ОМ применяют инсинерацию - сжигание с вовлечением дополнительного количества топлив с высокой теплотворной способностью. По топливному варианту возможно получение компонентов котельных топлив, топливных фракций термическим крекингом [76], а также прямое сжигание. Использование ОМ в качестве источника энергии с экономической точки зрения весьма привлекательно, однако существует ряд публикаций и научных работ, в которых показан вред, наносимый окружающей среде и здоровью людей, при сжигании отработанных масел [77, 78].

При переработке по масляному варианту целью процесса является восстановление свойств исходного продукта или производство на его основе нового смазочного материала. В настоящее время переработка в составе товарной нефти практически не используется. Регенерация ОМ на малогабаритных установках [79-88] основана на технологии контактной либо селективной очистки, а также иных физических, химических, физико-химических методах.

Существующие зарубежные технологии переработки ОМ, имеющие широкое распространение в развитых странах, позволяют перерабатывать на специализированных крупнотоннажных заводах (мощностью 30-100 тыс.т.) доступные для сбора смеси ОМ [89-102]. Эти заводы включают стадии предварительной очистки сырья, вакуумной дистилляции и доочистки дистиллятных масляных фракций (рис. 1.3). Так, например, процесс Му1;о1

включает стадии обезвоживания, вакуумной перегонки в РПИ, вакуумной дистилляции, контактной очистки и фильтрации [11].

В процессе вакуумной дистилляции образуются дистиллятные масляные фракции и кубовый остаток, который содержит, помимо нежелательных компонентов, ценное сырье - остаточный масляный компонент. Поэтому схемы заводов по переработке ОМ могут включать процессы доочистки кубового остатка

[103]. Обычно для этих целей применяют процесс селективной очистки пропаном

[104]. В случае упрощенной компоновки завода кубовый остаток может использоваться в качестве компонента котельного топлива.

Г

Стадия предварительной очистки

Примеры:

• Фильтрация

• Центрифугирование

• Селективная очистка

• Перегонка в РПИ

• Коагуляция

• Отгон горючего и воды

•М-др_ _ _ _ _

О

Емкостной парк

Вакуумная дистилляция

Фр 300- 350 "С

Фр 350- 400 °С

Фр 400- 450 °С

Стадия доочистки

Примеры:

• Селективная |

• Адсорбционная г

• Гидродоочистка |

• Фильтрация '

• и др.

Кубовый остаток

Котельное топливо

Блок доочистки

Примеры:

• Селективная

• Контактная

!_•и Ф-___|

аз с; о го

ш л ш о со го ю ш

А X

о. го т о

Компонент остаточных масел

Рис. 1.3. Принципиальная схема завода вторичной переработки ОМ

Наряду с вакуумной дистилляцией, в крупнотоннажных процессах переработки ОМ применяют стадии предварительной очистки сырья и доочистки дистиллятных масляных фракций. Эти стадии могут включать различные процессы: отстаивание, фильтрацию, центрифугирование, селективную очистку, перегонку в РПИ, коагуляцию, отгон горючего и воды, гидропроцессы и др. Стадия предварительной очистки позволяет удалять механические примеси (пыль, песок, частицы металла, воду, смолистые, асфальтообразные, коксообразные вещества), а

также продукты окисления, соли органических кислот и другие вещества, наличие которых обусловливает преждевременный выход из строя установок по переработке ОМ. Задача предварительной очистки - продлить межремонтный пробег установок, снизить коксообразование в змеевиках печи и, возможно, повысить качество товарных продуктов. Стадия доочистки дистиллятных масляных фракций необходима для удаления остатков нежелательных компонентов в производимой продукции.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Молоканов, Александр Александрович, 2013 год

Список литературы

1. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Любинин И.А. Смазочные материалы в техносфере и биосфере. - К.: Атика-Н, - 2012. - 292 с.

2. ФуксИГ., Евдокимов А.Ю., ЛахшиВ.Л. Экологические проблемы рационального использования смазочных материалов. - М.: Нефть и газ, 1993. -164 с.

3. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г. Экологические проблемы рационального использования отработанных смазочных материалов. - М.: ЦНИИТЭИМС, 1989. -51 с.

4. Школьников В.М., Гордукалов A.A., Юзефович В.И. Рынок отработанных смазочных материалов в России // Материалы международной научно-практической конференции «Новые технологии в переработке и утилизации отработанных смазочных материалов». - М.: Нефть и газ, 2003. - С.14-15.

5. Бухтер А.И. Исследования в области разработки технологии регенерации отработанных моторных масел с присадками: Дис. ... канд. техн. наук: 05.17.07 / РОЗ ВНИИ НП. - М., - 1976. - 186 с.

6. Юзефович В.И., Школьников В.М., Петросова М.Р. Организация сбора отработанных смазочных материалов в странах ЕС и России // Материалы международной научно-практической конференции «Новые технологии в переработке и утилизации отработанных смазочных материалов». - М.: Нефть и газ, 2003.-С. 33-34.

7. Евдокимов А.Ю. Экологические проблемы утилизации отработанных смазочных материалов. : Дис. ... д-ра техн. наук: 11.00.11 / ГАНГ. - М., 1997. -320 с.

8. Кан A.B., Косякин А.Р. Старение и регенерация минеральных масел. - Л.: Красный печатник, 1946. - 214 с.

9. Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Очистка нефтепродуктов от загрязнений. -М.: Недра, 1990.- 160 с.

10. Сурин С.А. Отработанные масла // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2000. - № 2. - С. 22-24.

11. Евдокимов А.Ю., ФуксИ.Г., Шабалина Т.Н., Багдасаров Л.Н. Смазочные материалы и проблемы экологии. - М.: Нефть и газ, 2000. - 423 с.

12. Шашкин П.И., Брай И.В. Регенерация отработанных нефтяных масел. - М.: Химия, 1970. - 304 с.

13. Станьковский Л., Чередниченко P.O., Дорогочинская В.А., Молоканов A.A. Оптимизация схемы переработки отработанных смазочных материалов с учетом современных условий в РФ // Мир нефтепродуктов. - 2011. - № 10. - С. 36-42.

14. Станьковски JI., Молоканов A.A., Чередниченко P.O., Дорогочинская В.А. Коагуляция отработанных смазочных масел как способ их подготовки к вакуумной перегонке // Мир нефтепродуктов. - 2012. - № 6. - С. 16-19.

15. ГОСТ 33-2000. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.

16. ГОСТ 3900-85. Нефть и нефтепродукты. Методы определения плотности.

17. ГОСТ 2477-65. Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды.

18. ГОСТ 4333-87. Нефтепродукты. Методы определения температур вспышки и воспламенения в открытом тигле.

19. ГОСТ 20287-91. Нефтепродукты. Методы определения температур текучести и застывания.

20. ГОСТ 11362-96. Нефтепродукты и смазочные материалы. Число нейтрализации. Метод потенциометрического титрования.

21. ГОСТ 6370-83. Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей.

22. ГОСТ 12417-94. Нефтепродукты. Метод определения сульфатной золы.

23. ГОСТ 13538-68. Присадки и масла с присадками. Метод определения содержания бария, кальция и цинка комплексонометрическим титрованием.

24. ГОСТ 12275-66. Масла смазочные и присадки. Метод определения степени чистоты.

25. ГОСТ 20284-74. Нефтепродукты. Метод определения цвета на колориметре ЦНТ.

26. ASTM D-3238. Standard Test Method for Calculation of Carbon Distribution and Structural Group Analysis of Petroleum Oils by the n-d-M Method.

27. Ван-Нес К, Ван-Вестен X. Состав масляных фракций нефти и их анализ. - М.: ИЛ, 1954.-463 с.

28. Коваленко В.П., Жулитова Т.П. Система очистки масла фирмы «Wilson Walton International» США. // Материально-техническое снабжение. - 1982. - № 3. - С. 20-21.

29. Чуршуков Е.С., Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Современные способы и средства регенерации отработанных масел. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987. - 76 с.

30. Евдокимов А.Ю. Регенерация отработанных смазочных масел. - М.: МИХН и ГП, 1982.-18 с.

31. ЛосиковБ.В. Физико-химические основы регенерации масел. - М.: Гостоптехиздат, 1948. - 110 с.

32. Азев B.C., Чулков П.В., Лебедев С.Р., Лунева В.А. Отработанные масла -компоненты дизельных топлив // ХТТМ. - 2001. - № 4. - С. 11-13.

33. Бухтер А.И. Переработка отработанных минеральных масел: Тем. обзор. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1975.-48 с.

34. Скобельцин A.C. Использование отработанных моторных масел в качестве

компонента дисперсионной среды пластичных смазок: Дис..... канд. техн. наук:

05.17.07/МИНХ и ГП.-М., 2006. -23 с.

35. Фукс И.Г., СпиркинВ.Г., ШабалинаТ.Н. Основы химмотологии. - М.: Нефть и газ, 2004. - 280 с.

36. Пат. 4406743 США, 1983.

37. Папок К.К. Смазочные масла / Издание 2-ое, переработанное и дополненное. -М.: Воениздат, 1962. - 256 с.

38. Балтенас Р., Сафонов A.C., Ушаков А.И. и др. Моторные масла. - Спб.: НПИКЦ, 2000. - 272 с.

39. Приказ ГК РФ по охране окружающей среды № 527 «О Федеральном классификационном каталоге отходов» от 29.12.1997.

40. ФЗ об отходах производства и потребления (в ред. Федеральных законов № 169-ФЗ от 29.12.2000, № 15-ФЗ от 10.01.2003, № 122-ФЗ от 22.08.2004).

41. Динцес А.И., Дружинина A.B. Синтетические смазочные масла. - М.: Гостоптехиздат, 1958. - 350 с.

42. Яновский Л.С., Ежов В.М., Молоканов A.A. Методология допуска авиационных масел к применению на авиатехнике в России и за рубежом // Двигатель. - 2012. - № 2. - С. 20-22.

43. Чередниченко P.O., Дорогочинская В.А., Станьковски Л. Методика отбора проб неоднородных по составу отработанных смазочных материалов // ХТТМ. -2010.-№6.-С. 48-51.

44. Черножуков Н.И., Крейн С.Э. Окисляемость минеральных масел. Л.: Гостоптехиздат, 1955. - 372 с.

45. Артемьев В.А., Бойков Д.В., Григорьев М.А. и др. Влияние топлив на старение моторных масел в автомобильных дизелях // Химия и технология топлив и масел. // 1993, - № 5. - С. 11-13.

46. ЖитоваТ. Ю., Полипанов И. С. Влияние продуктов окисления на эксплуатационные свойства моторного масла // ХТТМ. -1996. - № 5. - С. 12-15.

47. Иванов A.B., Гуреев A.A., Попова H.H. и др. Особенности глубокого окисления масел при эксплуатации техники // ХТТМ. - 1990. - №10. - С. 20-22.

48. Черножуков Н.И., Крейн С.Э., Лосиков Б. В. Химия минеральных масел. М.: Гостоптехиздат, 1959. - 479 с.

49. Сафонов A.C., Ушаков А.И., Золотов В.А., Братчиков К.Д. Моторные масла для автотракторных двигателей. - Спб.: НПИКЦ, - 2004. - 200 с.

50. Евдокимов А.Ю. Старение индивидуальных масел и пути их регенерации: Дис. ... канд. техн. наук: 05.17.07/МИНХ и ГП. - М., - 1983. - 160 с.

51. Харт A.B., Гундерсон P.C. Синтетические смазочные материалы и жидкости. -Л.: Химия, - 1965. - 385 с.

52. Яновский Л.С., Ежов В.М., Молоканов A.A., Колыбельский Д.С. Отечественные и зарубежные смазочные масла для авиационных двигателей // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2012. - № 9. - С. 2-6.

53. Яновский Л.С., Ежов В.М., Молоканов A.A. Нормативные требования к отечественным и зарубежным смазочным маслам для авиационных газотурбинных двигателей // Вестник МАИ. - т. 19. - 2012. - № 4. - С. 81-85.

54. Дымент О.Н., Казанский К.С., Мирошников А.М. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. - М.: Химия, 1976. - 273 с.

55. Соболевский М.В., Скороходов И.И., Гриневич К.П. Органосилоксаны. Свойства, получение, применение. - М.: Химия, 1985. - 264 с.

56. Хатгон P.E. Жидкости для гидравлических систем. - М.: Химия, 1965. - 364 с.

57. Проданчук Н.Г., Чмиль В.Д. Химико-аналитические аспекты полихлорированных дибензо-пара-диоксинов и других стойких органических загрязнителей. // Современные проблемы токсикологии. - 2006. - № 1. - С. 4-13.

58. Резников В.Д., Шупулина E.H. Новое в зарубежных классификациях моторных масел . // ХТТМ. - 2002. - № 4. - С. 28-34.

59. Путинцев C.B. Снижение механических потерь в автотракторных двигателях внутреннего сгорания: Дис. ... д-ра техн. наук: 05.04.02 / МГТУ им. Н.Э.Баумана. - М., 1997. - 391 с..

60. Reinhart G.P. Anforderungen des modernen Fuhrparks an motorenole Tribologie und Schmierungstechnik. - 1986. - № 4. - S. 202-209.

61. Кленников E., Попов В. Рациональнее использовать моторное масло. // Автомобильный транспорт. - 1985. - № 3. - С. 31-32.

62. Лашхи В.Л., Золотов В. А. Решение экологических проблем при разработке и применении моторных масел // ХТТМ. - 1990. - № 7. - С. 2-3 .

63. Исследование НТЦ ОАО "КАМАЗ". URL:http://www.eng.rpi-inc.ru/materials/18/D2Sl/QualitetRus.pdf (дата обращения 10.01.2012).

64. Мамедьяров М.А. Химия синтетических масел. - Л.: Химия, 1989. - 236 с.

65. Фукс И.Г., Лашхи В.Л., Гар В.О. Улучшение качества товарных масел смешением нефтяных и синтетических компонентов. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990. - 70 с.

66. Станьковски Jl., Чередниченко P.O., Дорогочинская В.А. Классификация отработанных смазочных материалов и показатели их качества // ХТТМ. - 2010. -№ 1.-С. 8-11.

67. ГОСТ 21046-86. Нефтепродукты отработанные. Общие технические условия.

68. Брай И.В. Регенерация трансформаторных масел. - М.: Химия, 1966. - 152 с.

69. Анисимов И.Г., Бадыштова K.M., Бнатов С.А. и др. под редакцией Школьникова В.М. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. - М.: Техинформ, 1999. - 596 с.

70. Пат. 2266316 РФ, 2005. Способ регенерации масел.

71. ПевзнерЛ.А, Розенберг Г.Ш., СпироваВ.Н. Диагностическая интерпретация результатов анализа работавших моторных масел // ХТТМ. -1994. - № 5. - С. 31-34.

72. Остриков В.В. Восстановление эксплуатационных свойств моторного масла. Теоретические предпосылки. // ХТТМ. - №1. - 1999. - С. 24-26.

73. Остриков В.В., Тупотилов H.H., Коваленко В.П., Жимин В.В. Смазочные материалы и изменения их свойств при эксплуатации сельскохозяйственной техники. - Тамбов: ВИИТИН, 2003. - 68 с.

74. Борщевский С.Б. Присадки и смазки к маслам // Мир нефтепродуктов. - 2007. - № 5. - С.42-45.

75. Кулиев A.M. Химия и технология присадок к маслам и топливам. - Л.: Химия, 1985.-312 с.

76. Мещеряков С.В., Хлебинская O.A., Петров С.И., Клименко Е. Т. Новые технологии в решении экологических проблем нефтегазового комплекса // ХТТМ. -2005.-№2.-С. 8-12.

77. Гельвановский М.И., Трофимова И.Н. Экология и ресурсосбережение: наши проблемы и зарубежный опыт // Мировая эконимика и международные отношения. - 1991. - № 12. - С. 126-137.

78. Кожевников В.А. Анализ потенциала использования отработанных масел. Интернет-Доклад. 2008. 30 с. URL: http://www.esco-ecosys.ru/2008_ll/artl34.pdf (дата обращения 23.02.2012).

79. Бутов Н.П. Научные основы проектирования малоотходной технологии переработки и использования отработанных минеральных масел. - Зеленоград: ВНИПТИМЭСХ, 2000.-410 с.

80. Коваленко В.П., Жулдыбин E.H., Лазаренко В.П. и др. Повышение эффективности использования отработанных нефтяных масел. - М.: ЦНИОТЭИМС, 1985. - 36 с.

81. Коваленко В.П. Малогабаритная установка «Фильтерпак» для очистки масел. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. -1984. - № 1. - С. 32.

ШI

V",: ■ у:;''"', ■ дЬ, , А.' V ' < л> .-''it'

82. Коваленко В.П., Жулитова Т.П. Система регенерации масла «Petroclear» фирмы «Velson filters» (США) //Материально-техническое снабжение. - 1982. -№ 3. - С. 19.

83. Коваленко В.П., Любимцев Л.Б. Способ регенерации отработанных масел фирмы «Тоталь» (Франция). //Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 1984. - № 3. - С. 19-21.

84. Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. Восстановление качества масел в Японии // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. - 1987. - № 2. -С. 28-33.

85. —. Средства очистки нефтепродуктов от механических загрязнений. - М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1984. - 68 с.

86. Коваленко В.П., ШариповК.А. Организация процессов сбора и регенерации отработанных масел // Нефтепереработка и нефтехимия. -1990. - № 8. - С. 12-15.

87. Литовкин А.В. Устройство для регенерации масел в условиях потребителя / Совершенствование машиноиспользования и технологических процессов в АПК // Сб. науч. тр. - Самара: СГСХА, 2002. - С. 35-38.

88. Коваленко В.П., Зыков С.А., Симоненко А.В. Малогабаритная установка для регенерации отработанных нефтяных масел // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1997. - № 5. - С. 13-15.

89. Пат. 4151072 США, 1979.

90. Пат. 3919076 США, 1975.

91. Пат. 5843384 США, 1998.

92. Used Oil Re-refining Study to Address Energy Policy Act of 2005 Section 1838. U.S Department of Energy (2006).

93. Technology and Market Development for Used Oil Products in Western Australia. 2007.

94. Bridjanian H., Sattarin M. Modern recovery methods in used oil re-refining . // Petroleum&coal. - 2006 - 48 (1) 40^3.

95. Geeta S. "Global Lubricant Baseoils Supply Overview" Agashe and Milind Phadke, Kline and Company, February 15, 2005; personal correspondence 5-24-06.

96. FUCHS Petrolub AG Manheim - Paper to 7th ICIS LOR base oils conference. 2003.

97. Technologie HyLube. Technonet. URL: http:// www.technonet.ch /doc/armavir_en.pdf (дата обращения 10.05.2011) .

98. Амиров Я.С., Брай И.В. О централизованной переработке отработанных масел. // ХТТМ. - 1981. - № 4. - С. 32.

99. Амиров Я.С., Власов А.В., Михеева Э.А. Сбор и использование отработанных нефтепродуктов за рубежом. - М.: ЦНИИТЭИМС, 1981. - 28 с.

100. GEIR (Groupement Européen de l'Industrie de la Régénération). URL: http://www.geir-rerefining.org/documents/WO-questionnaire-EU27-final-022208.pdf (дата обращения 13.02.2012).

101. Looking for new ways to address growing energy demand. URL:// http://www.uop.com/wp-content/uploads/2011/03/UOP-hydroprocessing-innovations-supplement-tech-paper.pdf (дата обращения 24.03.2012).

102. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г. Использование отработанных смазочных материалов в капиталистических странах. - М.: ЦНИИТЭИМС, 1989. - 51 с.

103. Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лахши В.Л. Химмотология. - М.: Химия, 1986. - 368 с.

104. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа / Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. - М.: Химия, 1978.-424 с.

105. Брай И.В. Регенерация трансформаторных масел. - М. : Химия, 1972. - 276 с.

106. Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к дизельным топливам. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987. - 68 с.

107. —. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. - М.: Химия, 1990. -238 с.

108. Смирнова Л.А., Башкатова С.Т., Винокуров В.А. и др. Влияние депрессоров на оптические и низкотемпературные характеристики дизельных топлив // ХТТМ. - 2003. - № 1-2. - С. 55-56.

109. Самих Наиф Вехбе. Регенерация отработанных маловязких масел с помощью

природных и синтетических адсорбентов: Афтореф. дис..... канд. техн. наук:

05.17.07./МИНХ и ГП.-М., 1984.-23 с.

110. Пат. 4383915 США, 1893.

111. Bethea S.R. at all. То hydrotreat waste lube oil // Hydrocarbon Process. - 1973. -V. 52.-№9.-P. 134-150.

112. Ustawa z dn. 21 kwietnia 2001 г. О odpadach. - Dz.U. 2001. - 62. - Poz. 628.

113. Пат. 4941967 США, 1990.

114. Awaja F., Pavel D. Design Aspects of Used Lubricating Oil Re-Refining - The Netherlands: Elsevier Science, 2006. - 122 p.

115. Пат. 4028226 США, 1997.

116. Пат. 4154670 США, 1979.

117. Пат. 4360420 США, 1982.

118. Пат. 4406778 США, 1983.

119. Пат. 4265734 США, 1981.

120. Меркулов О.А., Жеребцов B.JL, Пеганова М.М. Технология регенерации отработанных технических масел // Химическая промышленность. - 80. - № 8. — С. 40-43.

121. Regeneration des huiles uses // Information Chimie. -1974. - № 132. - P. 311-313.

122. Пиковская E.B., Сурмин С .Я. Регенерация отработанных масел в США // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2000. - № 4. - С. 33-35.

123. Stubbs, Overbeck & Associates, Engineering Design of a solvent Treatment/Distillation Used Lubricating Oil Re-refinery. US Dept of Energy Publication DOE/BC/10008-9 (June 1980).

124. Рыбаков K.B., Коваленко В.П. Регенерация отработанных масел и их повторное использование. - М.: Агро ЦНИИ - ТЭИИТО, 1988. - 30 с.

125. Болдашев Г. И., Савинов Т.П., Поздняков В.Р. Метод восстановления работоспособности отработанных масел коагуляционной очисткой. // В кн. Ресурсосберегающие методы использования сельскохозяйственной техники. Ульяновск : б.н., - 1990. - С. 23-25.

126. Коваленко В.П., Ильинский А.А. Основы техники очистки жидкостей от механических загрязнений. - М.: Химия, 1982. - 272 с.

127. Коваленко В.П. Загрязнение и очистка нефтяных масел. - М.: Химия, 1978. - 305 с.

128. Хомченко Т.П. Пособие по химии для поступающих в вузы. - М.: Новая волна, 2002. - 480 с.

129. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - М.: Химия, 1973. - 391 с.

130. Туманян Б.П. Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем. -М.: Техника, 2000. - 336 с.

131. Киргинцев А.Н., Трутников JI.H., Лаврентьева В.Г. Растворение неорганических веществ в воде. - Л.: Химия, 1972. - 248 с.

132. Станьковски Л., Молоканов А.А., Дорогочинская В.А., Ставицкая А.В., Тонконогов Б.П. Применение ПАВ для интенсификации процесса коагуляции при подготовке смесей отработанных масел к переработке // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2012. - №9. - С. 30-33.

133. Баркан А.И., Брай И.В., Зиллер Г.К. Регенерация отработанных нефтяных масел с применением поверхностно-активных веществ // ХТТМ. -1962. - № 4. -С. 34-38.

134. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э., Тетерина Л.И. Маслорастворимые поверхностно-активные вещества. - М. : Химия, 1978. - 304 с.

135. Голованов В.И. Математическое моделирование мицеллообразования ионогенных ПАВ с использованием метода нормализованных функций // Коллоидный журнал. - 1991. - № 2. - С. 347-351.

136. Дерягин Б.В. О влиянии поверхностно-активных веществ на устойчивость дисперсных систем // Коллоидный журнал. -1993. - № 2. - С. 10-16.

137. Башкатова С.Т., Винокуров В.А. Поверхностные явления и дисперсные системы в нефтегазовых технологиях. - М.: Нефть и газ, 2005. - 93 с.

138. Шенфельд Н. Неионогенные моющие средства - продукты присоединения окиси этилена. - М.: Химия, 1965. - 487 с.

139. Глущенко В.Н. Обратные эмульсии и суспензии в нефтегазовой промышленности. - М. : Интерконтакт Наука, 2008. - 725 с.

140. Щукин Е. Д., Перцов А. В., Амелина Е. А. Коллоидная химия: Учебник для студентов вузов. - М.: Высшая школа, 2006. - 444 с.

141. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1988. - 464 с.

142. Сюняев З.И., Сафиева Р.З., Сюняев Р.З. Нефтяные дисперсные системы. - М.: Химия, 1990.-226 с.

143. Кулликов Ю.М., Вердеревский Ю.Л., Клименко H.A., Гусев В.И. Влияние углеводородной фазы и длины оксиэтиленовой цепи неионогенных ПАВ на их адсорбцию и мицеллообразование в системе углеводород-вода // Коллоидный журнал. - 1988. - № 4. - С. 678-683.

144. Шерстнев Н.М., Гурвич Л.М., Бушна И.Г. Применение композиций ПАВ при эксплуатации скважит. - М.: Недра, 1988.- 184 с.

145. Русанов А.И. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ. - Спб.: Химия, 1992. - 280 с.

146. Волков В.А. Поверхностно-активные вещества в синтетических моющих средствах и усилителях химической чистки. - М.: Легпромбытиздат, 1985. - 200 с.

147. Шенфельд Н. Поверхностно-активные вещества на основе оксида этилена. -М.: Химия, 1982. -748 с.

148. Шинода К., Накагава Т., Тамалиуси Б. и др. Коллоидные поверхностно -активные вещества. - М.: Мир, 1966. - 319 с.

149. Левченко Д.Н., Николаева Н.М. Свойства неионогенных ПАВ на основе гекситов.// ХТТМ. - 1968. - №3. - С. 28-30.

150. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. - М.: Наука, 1985.-400 с.

151. Клейтон В. Эмульсии, их теория и техническое применение. - М.: ИЛ, 1950. -365 с.

152. Турчанинов В.Е. Современные способы и средства регенерации отработанных масел: Тем. обзор.. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1987. - 75 с.

153. Папок К.К., Рагозина И.А. Словарь по топливам, маслам, присадкам и специальным жидкостям. - М.: Химия, 1986. - 368 с.

154. Пат. 2094450 РФ, 1997. Способ очистки отработанного масла.

155. Свихунов А.Г., Ахметов А.Ф., Гуреев A.A. Экологические проблемы технологических процессов нефтепереработки. -М.: МИНГ, 1991 - 115 с.

156. Поташников Ю.М. Утилизация отходов производства и потребления. -Тверь.: Изд-во ТГТУ, 2004. - 107 с.

157. Пат. 4411774 США, 1983.

158. Пат. 4988433 США, 1991.

159. Пат. 4645589 США, 1987.

160. Пат. 6187175 США, 2001.

161. Пат. 4204946 США, 1980.

162. Пат. 4432865 США, 1984.

163. Пат. 5795463 США, 1998.

164. Пат. 6905593 США, 2005.

165. Пат. 7799213 США, 2010.

166. Гриценко В.О. Разработка технологии регенерации моторных масел на основе микро- и ультрафильтрации: Дис. ... канд. техн. наук: 05.17.18 / РХТУ им. Д.И. Менделеева. - М., 2003. - 176 с.

167. Анисович К.В., Клюев В.В. и др. Рентгенотехника: Справочник. - М.: Машиностроение, 1980. -284 с.

168. Лосев Н.Ф., Смагунова А.Н. Основы рентгено-спектрального анализа. - М.: Химия, 1982.-281 с.

169. Степанов В.А. Диагностика технического состояния узлов трансмиссии газотурбинных двигателей по параметрам продуктов износа в масле. - Рыбинск: ЦИАМ, 2002. - 232 с.

170. Левитан А. Методы спектрального анализа. - М.: Изд. МГУ, 1962. - 510 с.

171. Кудяков Ю.Я., Семененко К.А., Зоров Н.Б. Методы спектрального анализа. -М.: Изд. МГУ, 1990. - 213 с.

172. Кюрегян С.К. Эмиссионных спектральный анализ нефтепродуктов. - М.: Химия, 1969.-296 с.

173. Львов Б.В. Атомно-абсорбционных спектральный анализ. - М.: Химия, 1966. - 392 с.

174. Дворкин В.И. Метрология и обеспечение качества количественного химического анализа. - М.: Химия, 2001. - 263 с.

175. Калиткин H.H. Численные методы. - М.: Наука, 1978. - 512 с.

176. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002. Точность методов и результатов измерений.

177. ГаевикД.Т. Смазка оборудования на металлургических предприятиях. -М.:Интермет инжениринг, 2000. - 328 с.

178. Казицина JI.A., Куплетская Н.Б. Применение УФ, ПК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии. - М.: Издательство МГУ, 1979. - 238 с.

179. Томская Л.А., Макарова Н.П., Рябов В.Д. Определение углеводородного состава нефтей. // ХТТМ. - 2008. - № 4. - С. 50-52.

180. Круглов В.В., Дли М.И., Голунов Р.Ю. Нечёткая логика и искусственные нейронные сети. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 212 с.

181. Годлевский В.А., Манатов А.Г. Нейросетевое моделирование смазочного действий СОТС для обработки металлов резанием // Трение и смазка в машинах и механизмах. - № 6. - 2006. - С. 22-27 .

182. Бартеньев О.В. Современный Фортран. - М.: Диалог-МИФИ, 2000. - 448 с.

183. Захаров С.М. Применение информационных технологий в трибологии // Трение и износ в машинах и механизмах. - № 12. - 2006. - С. 34-38.

2012

1. Общие положения

*

Настоящая методика распространяется на свежие и отработанные смазочные материалы и предназначена для измерения в них доли цинка, меди, железа на рентгеновском флуоресцентном анализаторе БРА-18.

2. Сущность метода

2.1. Метод основан на измерении интенсивности рентгенофлуоресцентного излучения в диапазонах энергий, соответствующих определяемым элементам, на анализаторе БРА-18 и последующем расчете доли этих элементов по предварительно построенной градуировочной характеристике;

2.2. Диапазоны энергий излучения (окна) и время экспозиции при измерении указаны в таблице П. 1.1.

Таблица П. 1.1 Диапазоны энергий излучения и время экспозиции

Элемент Левая граница окна, кэВ Правая граница окна, кэВ Линия Экспозиция, с

Бе 590 634 КА 180

Си 747 795 КА 180

Тп 803 860 КА 180

3. Требования к образцам

3.1. В качестве образцов могут быть использованы свежие или отработанные минеральные или синтетические смазочные материалы;

3.2. Для одного анализа требуется 10 мл пробы;

3.3. Образцы заливают в специальные кюветы которые должны иметь порядковый номер.

4. Аппаратура, реактивы и материалы

4.1. Анализатор рентгенофлуоресцентный энергодисперсионный с полупроводниковым детектором БРА-18, зарегистрированный в Государственном реестре средств измерений под № 31298-06, с разборными кюветами и образец углеводорода CONOSTAN Multi-Element, S-21 с массовой долей элементов (300+/-0.3) млн1;

4.2. Нефтяной растворитель Нефрас-С по ГОСТ 8505 или другой нефтяной растворитель, выкипающий в пределах 50 - 170°С, для промывки кювет, узлов и деталей прибора после испытания;

4.3. Весы лабораторные с точностью взвешивания 0,0001г;

4.4. Пипетки градуированные вместимостью 1, 2, 5 мл по ГОСТ 29228-91;

4.5. Спирт этиловый ректификационный технический по ГОСТ 18300;

4.6. Бензин Б-70 по ГОСТ 1012, Бр-1, Бр-2 по ГОСТ 443 или нефрас С4-50/170 по ГОСТ 8505;

4.7. Ацетон по ГОСТ 2603-79;

4.8. Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026-76;

4.9. Вата гигроскопическая по ГОСТ 5556-81;

4.10. Магнитная мешалка ПЭ-6100;

4.11. Стаканы В-1-50 см3 по ГОСТ 25336-82;

4.12. Масло вазелиновое медицинское по ГОСТ 3164;

4.13. Пленка полиэтилентерефталатная марки ПЭТ-КЭ толщиной 6 мкм по ГОСТ 24234-80.

5. Подготовка к выполнению измерений

5.1. Работа с кюветами

5.1.1. Корпус кюветы разделяют на две части;

5.1.2. Приложив пленку к основной части кюветы, устанавливают крепежное кольцо;

5.1.3. Лишнюю часть пленки срезают;

5.1.4. Проверяют качество натяжения пленки и чистоту поверхности. Пленка должна быть натянута равномерно, без морщин;

5.1.5. Анализируемый продукт заливают на половину объема кюветы и закрывают кювету крышкой;

5.1.6. Убедившись, что кювета не протекает, их устанавливают в диск пробоподачи аналитического блока.

5.2. Замена пленки на входном окне измерительной камеры

5.2.1. Анализ легких элементов связан с необходимостью вакуумировать измерительную камеру. Это связано с тем, что характеристическое излучение легких элементов сильно поглощается на воздухе. Для откачки воздуха из измерительного объёма используют форвакуумный насос, который откачивает воздух из камеры до давления 10_1атм;

5.2.2. Для изоляции измерительной камеры от камеры образцов используют лавсановую пленку толщиной 3 мкм, которую закрепляют на входном окне с помощью уплотнительного резинового кольца и закрепляющего кольца;

5.2.3. Замену плёнки выполняют в следующей последовательности:

5.2.3.1. Убедившись, что закрыта заслонка рентгеновской трубки (если включено высокое напряжение, на пульте прибора должен гореть зеленый светодиод «закрыто»), открывают крышку камеры образцов;

5.2.3.2. Выключают насос;

5.2.3.3. Открыв переходной клапан, изолирующий камеру от насоса, запускают в измерительную камеру воздух;

5.2.3.4. При помощи отвертки снимают закрепляющее кольцо и убирают поврежденную пленку;

5.2.3.5. Убедившись в наличии достаточного количества вакуумной смазки на уплотнительном кольце, натягивают новую пленку на уплотнительное кольцо так, чтобы она лежала ровно;

5.2.3.6. При помощи отвертки устанавливают закрепляющее кольцо;

5.2.3.7. Закрывают клапан, включают насос, открывают клапан, ждут одну две минуты до тех пор пока установится вакуум;

5.2.3.8. При необходимости повторяют всю процедуру.

5.3. Очистка камеры образцов

5.3.1. Для обеспечения высокой точности анализа необходимо обеспечить чистоту камеры образцов и диска пробоподачи. Причиной для очистки может служить протечка кюветы с образцом;

5.3.2. Очистку камеры образцов выполняют в следующей последовательности:

5.3.2.1. Извлекают образцы из камеры;

5.3.2.2. Снимают диск пробоподачи с оси;

5.3.2.3. Очищают диск от протекших углеводородов растворителем (толуолом или бензином);

5.3.2.4. Очищают поверхность спиртом.

6. Выполнение измерений

6.1. Переключатель СЕТЬ устанавливают в положение ВКЛ. При этом автоматически диск пробоподачи установится в нулевое положение, а диск фильтров в положение «заслонка закрыта», на передней панели блока аналитического анализатора засветится индикатор ЗАСЛОНКА ЗАКРЫТА;

6.2. Включают ПК, в программном комплексе «КЭДА-W», загружают программу «Корса»;

6.3. В окне программы «Корса» запускают необходимую аналитическую программу нажав кнопку «Открыть». Затем переходят в режим «Анализ». В меню настройка последовательно запускают команды:

• «direct drive 1»;

• «крышка - открыть»;

• «установить»;

6.4. На передней панели блока аналитического анализатора нажимают на переключатель КАМЕРА ОБРАЗЦОВ и, дождавшись щелчка от срабатывания блокиратора крышки (втягивания штока электромагнита), открывают камеру образцов;

6.5. В камеру образцов устанавливают диск пробоподачи с образцами, подлежащими анализу;

6.6. Удерживая нажатым переключатель КАМЕРА ОБРАЗЦОВ, закрывают крышку камеры образцов;

6.7. В меню «настройка» устанавливают требуемый режимы работы рентгеновской трубки (далее РТ), номер необходимого фильтра и номер гнезда образца, подлежащего анализу;

6.8. После появления команды «включение высокого», на лицевой панели блока аналитического анализатора нажимают на переключатель ВЫСОКОЕ ВКЛ;

6.9. После установки высокого напряжения и тока РТ до начала измерений необходимо подождать 10 минут (для стабилизации работы прибора). При этом с задержкой 30 с на аналитическом блоке засветится индикатор РЕНТГЕН и красный осветитель, на цифровых индикаторах НАПРЯЖЕНИЕ, кВ и ТОК, мкА, появятся заданные значения параметров режима РТ;

6.10. Измерение массовой доли элемента в пробе анализируемого нефтепродукта проводят в режиме «Анализ» в соответствии с программой количественного анализа. Значения массовой доли элементов рассчитываются автоматически и отражаются в окне программы. Имеется возможность печати результатов на принтере;

6.11. Если массовая доля элемента превышает 30 мг/кг, то содержание автоматически рассчитывается методом экстраполяции;

6.12. При анализе для каждого образца проводят три последовательных серии определений, каждое из которых включает заполнение кюветы, экспонирование пробы и вычисление содержания искомого элемента. Каждая

серия состоит минимум из 5 измерений. Вычисление проводят в соответствии с программой количественного анализа в режиме «Анализ»;

6.13. Выключение прибора осуществляется в следующей последовательности:

6.13.1. Нажав на переключатель ВЫСОКОЕ ВЫКЛ на передней панели аналитического блока выключают высокое напряжение;

6.13.2. Извлекают образцы из камеры образцов, закрывают открытые программы;

6.13.3. На задней панели аналитического блока нажимают на переключатель СЕТЬ ВЫКЛ.

7. Обработка и оформление результатов измерений

7.1. Вычисляют среднее арифметическое результатов пяти последовательных определений по каждому элементу: X = (X! +...+ Х5)/5 для каждой серии измерений;

7.2. Вычисляют расхождение результатов определений по каждому элементу: |Х -Х,| и среднеквадратичную погрешность измерений;

7.3. Если расхождение результатов определений не превышает среднеквадратичную погрешность, то X принимают за результат измерений (анализа). Результаты измерений не удовлетворяющие этому условию исключают. Допускается исключение не более двух точек для каждой серии;

7.4. Полученные результаты трех серий усредняют;

7.5. Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

7.6. Х±Д, где Д - граница погрешности;

7.7. Результат измерений выражают числом в млн"1 с одним знаком после запятой.

7.8. Для определения действительных значений концентраций металлов при расчете отклонений показаний прибора для меди и цинка при содержании воды в образце более 20%, а для железа - при содержании воды более 10 % вводят поправку, определяемую по эмпирическим формулам, приведенным в табл. П. 1.2.

Таблица П. 1.2 Поправки для оценки концентраций железа, меди и цинка

Металл Значение поправки у, % масс Коэффициент корреляции К

Железо у = 1,1669* 0,97

Цинк у = 0,7039х 0,96

Медь у - 0,9726* 0,99

Действительное значение концентраций металлов определяют по формуле:

с0-у

С = С0 +

100 '

где С - действительная концентрация металла,

С0 - полученное значение концентрации металла,

у - поправочный коэффициент, зависящий от концентрации воды, %.

8. Контроль точности результатов измерений

8.1. Для получения полной характеристики случайных погрешностей методики необходимо знать зависимость их от концентраций определяемого вещества. Для этого проводят измерения, описанные выше, с использованием нескольких контрольных образцов с разной концентрацией определяемого вещества. Полученные зависимости концентрационного отклонения сходимости г в области исследуемых концентраций определяемых металлов имеют и-образный вид (рис. П.1.1-П.1.3). Значение стандартного отклонения сходимости определено с доверительной вероятностью 95 % график концентрационной зависимости общей случайной погрешности г (рис. П.1.1-П.1.3).

Рис. П. 1.1. Концентрационная зависимость стандартного отклонения

сходимости г для железа

800 1000 С, ллг/кг

Рис. П. 1.2. Концентрационная зависимость стандартного отклонения

сходимости г для меди

400 С, мг/кг

Рис. П. 1.3. Концентрационная зависимость стандартного отклонения

сходимости г для цинка

9. Построение градуировочных характеристик

9.1. Градуировочные кривые строят при первичном освоении данной методики, после замены или ремонта спектрометра. При отрицательных результатах контроля по п. 6 проводят корректировку по реперу;

9.2. Строят градуировочную характеристику в интервале массовой доли элемента от 0 до 30 млн"1;

9.3. Для построения каждой градуировочной характеристики используют по девять градуировочных образцов;

9.4. Контроль правильности построения градуировочных характеристик проводят в соответствии с п. 10;

9.5. Порядок построения градуировочной кривой:

9.5.1. В меню «Линии, условия измерения» задают окно измерения;

9.5.2. В меню «Уравнения» задают вид уравнения регрессии для каждого элемента. Первично задается линейное уравнение регрессии;

9.5.3. В меню «Градуировочные образцы» вводят перечень эталонов;

9.5.4. В меню «Измерение ГО» проводят измерение образца с наибольшей концентрацией, выбирая пункт в поле «образцы» напротив соответствующего гнезда. После измерения репера проводят измерение градуировочных образцов, аналогично реперу. Кратность измерений градуировочных образцов должна составлять не менее 10 циклов. Количество проведенных циклов отображается в поле «измерено циклов»;

9.5.5. В меню «Расчет ГК» проводят расчет коэффициентов уравнения регрессии.

10. Контроль правильности построения градуировочной характеристики

10.1. Для контроля правильности построения градуировочной характеристики используют на выбор один из градуировочных образцов 4, 5 или 6 из комплекта градуировочных образцов. Результат контроля считают удовлетворительным, если определяемый в режиме "Анализ" параметр S не превышает значение Сстат;

10.2. При невыполнении указанного условия разрешается пересчитать градуировочную характеристику, исключив точку для которой dC превышает Сстат-Операция выполняется в режиме "Расчет ГК" автоматически. Допускается исключение не более двух точек. Если градуировочная кривая не удовлетворяет условию её необходимо перестроить;

10.3. Контроль проводят ежемесячно. Средствами контроля являются контрольные образцы, идентичные градуировочным образцам 4,5,6;

10.4. Градуировочные образцы готовят из образца углеводорода CONOSTAN Multi-Element. S-21 с массовой долей элементов (300±3) млн"1 и разбавителя -вазелинового масла. Для построения градуировочной кривой готовят градуировочные образцы согласно табл. П. 1.3;

Таблица П. 1.3

Подготовка градуировочных образцов

№ градуировочного образца Массовая доля элемента в градуировочном образце, млн"1 Масса образца 8-21 с массовой долей элемента 300 млн"1, г Масса вазелинового масла с массовой долей элемента 0.00 млн"1, г

1 5 0.2555 15

2 7.5 0.3812 15

3 10 0.5205 15

4 12.5 0.6519 15

5 15 0.7864 15

6 17 0.9080 15

7 20 0.7158 10

8 30 1.6667 15

10.5. В восемь стаканчиков, взвешенных с точностью до 0.0001 г, помещают, соответственно номеру градуировочного образца навеску образца с массовой долей элемента 300 млн"1;

10.6. В тот же стаканчик помещают навеску вазелинового масла. Содержимое стаканчиков перемешивают в течение 5-10 минут с помощью магнитной мешалки до получения однородного раствора и переливают в склянки с плотно закрывающимися крышками.

10.7. Массовую долю элементов в градуировочных образцах вычисляют по формуле: X] = 300*т1 /(шх + ш2),

где X] - массовая доля элемента в 1-ом градуировочном образце, млн"1;

Ш1 - масса навески образца 8-21, г;

т2 - масса навеска вазелинового масла (разбавителя), г.

11. Требования безопасности

11.1. К работе допускаются лица, не моложе 18 лет, прошедшие обучение и инструктаж в соответствии с ГОСТ12.0.004-90 Организация обучения безопасности труда;

11.2. При работе с рентгеновским прибором необходимо соблюдать общие требования по радиационной и электробезопасности, установленные по СанПиН 2.6.1.2523 - 09 (НРБ-99/2009 Нормы радиационной безопасности) и ОСП-72/82 (Основные санитарные правила) и СП 2.6.1.1282-03 (Санитарные правила);

11.3. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83;

11.4. Отработанные горючие жидкости сливают в металлическую посуду с надписью «слив» и по заполнении её сдаются в общий слив горючих веществ. Запрещается сливать в раковины отработанные легко воспламеняющиеся жидкости: бензин, топливо, ацетон и др.;

11.5. Анализ может проводить химик-инженер или химик-лаборант, обученный работе на анализаторе рентгенофлуоресцентном энергодисперсионном с полупроводниковым детектором БРА-18.

2012

1. Общие положения

Настоящая методика распространяется на отработанные масла и предназначена для оценки эффективности процесса коагуляции отработанных масел.

Коагуляция - метод очистки отработанных масел - заключается в обработке отработанных масел реагентом - коагулянтом; в результате химического воздействия происходит дестабилизация эмульсионно-суспензионной коллоидной системы, что приводит к слипанию и осаждению нежелательных компонентов (частиц износа, сработанных присадок, продуктов окисления и др.) и коалесценции капель эмульсии дисперсной фазы - воды. Продуктами коагуляции являются: 1) целевой продукт - коагулят, 2) побочный продукт - шламовый или водошламовый осадок. Коагуляцию проводят в водной или безводной среде.

2. Сущность метода

2.1. Коагуляцию проводят в лабораторной установке (рис. П.2.1). Сырье загружают в реактор и нагревают до оптимальной температуры при интенсивном перемешивании, затем вводят коагулянт и при установленной температуре перемешивают в течение определенного времени, после чего прекращают перемешивание, сливают продукт в стакан или мерный цилиндр и проводят отстаивание при повышенной температуре в течение заданного времени.

электропривод; 7 - делительная воронка; 8 - мерный цилиндр.

2.2. Определяют показатели качества коагулята (табл. П.2.1.), а также содержание в нем металлов на анализаторе БРА-18 (приложение 1);

3. Требования к образцам

3.1. В качестве образцов могут быть использованы любые отработанные минеральные или синтетические масла;

3.2. Для одного испытания требуется 250 мл пробы;

4. Аппаратура, реактивы и материалы

4.1. Установка для лабораторного проведения процесса коагуляции (рис. П.2.1.);

4.2. Нефтяной растворитель Нефрас-С ГОСТ 8505 или другой нефтяной растворитель, выкипающий в пределах 50 - 170°С, для промывки кювет, узлов и деталей прибора после испытания;

4.3. Весы лабораторные с точностью взвешивания 0,01 г;

4.4. Бюретки градуированные вместимостью 25 мл по ГОСТ 29228-91;

4.5. Спирт этиловый ректификационный технический по ГОСТ 18300;

4.6. Бензин Б-70 по ГОСТ 1012, Бр-1, Бр-2 по ГОСТ 443 или нефрас С4-50/170 по ГОСТ 8505;

4.7. Ацетон по ГОСТ 2603-79;

4.8. Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026-76;

4.9. Вата гигроскопическая по ГОСТ 5556-81;

4.10. Лабораторная мешалка с электроприводом;

4.11. Стаканы В-1-250 см3 по ГОСТ 25336-82;

5. Проведение коагуляции

5.1. Условия и техника проведения эксперимента могут варьироваться в зависимости от используемого коагулирующего состава и целей эксперимента.

5.2. Коагуляция растворами электролитов.

Сырье в объеме 250 мл загружают в реактор 2 (рис П. 1.2) и нагревают при постоянном перемешивании до температуры 90 °С, затем в реактор вводят коагулянт (например, водный раствор неорганических электролитов) в количестве 7,5-15 % на сырье и продолжают перемешивание при температуре 90 °С в

течение 30 минут. Далее выполняют отстаивание последовательно при 90 °С в течение 6 часов и при комнатной температуре в течение 12 часов и определяют эффективность процесса коагуляции согласно п. 6.

5.3. Коагуляция растворами электролитов с добавлением ПАВ.

Сырье в объеме 250 мл загружают в реактор 2 (рис П.2.1) и нагревают при постоянном перемешивании до температуры 90 °С, затем в реактор вводят коагулянт (например, водный раствор неорганических электролитов) в количестве 7,5-15 % на сырье и продолжают перемешивание при температуре 80 °С в течение 30 минут. ПАВ добавляют за 5-10 минут до окончания перемешивания в количестве 0,01 - 1 % масс. Далее выполняют отстаивание при 90 °С в течение 6 часов и определяют эффективность процесса коагуляции согласно п. 6.

5.4. Коагуляция этаноламинами.

Отработанное обезвоженное масло в объеме 250 мл загружают в реактор 2 (рис П.1) и нагревают при постоянном перемешивании до температуры 60 °С. В нагретое обезвоженное сырье добавляют коагулянт - МЭА, в количестве 2% на сырье, и продолжают перемешивание при температуре 90 °С в течение 30 минут. Далее выполняют отстаивание при 90 °С в течение 48 часов и определяют эффективность процесса коагуляции согласно п. 6.

6. Методика оценки эффективности процесса коагуляции

6.1. С целью оценки эффективности коагуляции выполняют определение и сравнение одноименных показателей, приведенных в табл. П.2.1, для коагулята и сырья.

Таблица П.2.1

Перечень методов оценки свойств объектов исследования

№ Характеристики Методы

1 Содержание воды, % масс. ГОСТ 2477

2 Кислотное число, мг КОН/г ГОСТ 11362

3 Щелочное число, мг КОН/г ГОСТ 11362

4 Число омыления, мг КОН/г Методика ООО «Роса-1»

5 Фильтруемость, Методика ООО «Роса-1»

6 Содержание механических примесей, % ГОСТ 6370

7 Сульфатная зольность, % масс. ГОСТ 12417

8 Содержание бария кальция и цинка, млн"1 ГОСТ 13538

6.2. Эффективность коагуляции определяют также по изменению концентрации металлов в ОМ и коагуляте атомно-эмиссионным или рентгенофлуоресцентным методоми на анализаторе БРА-18 (см. приложение 1).

6.3. Методы оценки эффективности процесса коагуляции:

6.3.1. Оценка эффективности процесса коагуляции послойным определением: лабораторным шприцом, начиная с верхнего слоя, из стакана отбирают 5-10 проб и определяют в каждом из них показатели, приведенные в табл. П.2.1, либо определения содержания металлов.

6.3.2. Оценка эффективности процесса коагуляции сравнением качества сырья и коагулята.

6.3.2.1. После проведения коагуляции согласно п. 5 и отстаивания в течение необходимого времени визуально определяют наличие границы раздела водошламового слоя и коагулята и сливают водошламовый слой. Если граница раздела фаз не видна, объём сливаемого водошламового слоя вычисляют по формуле:

у = (Ус + Ис) X 1.5 (2.1)

где V - объем сливаемого водошламового слоя, мл; Ус - количество воды в сырье, мл; - количество воды, вносимое вместе с коагулятном, мл.

6.3.2.2. Для оценки эффективности коагуляции выполняют сравнение свойств коагулята и сырья по показателям, указанным в табл. П.2.1.

8. Требования безопасности

7.1. К работе допускаются лица, не моложе 18 лет, прошедшие обучение и инструктаж в соответствии с ГОСТ12.0.004-90 Организация обучения безопасности труда;

7.2. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83;

7.3. Работающие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.011-89 «ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация»;

7.4. Работающие должны соблюдать требования электробезопасности в соответствии ГОСТ 12.0.004-90;

7.5. Отработанные горючие жидкости сливают в металлическую посуду с надписью «слив» и по заполнении её сдают в общий слив горючих веществ. Запрещается сливать в канализацию отработанные легко воспламеняющиеся жидкости: бензин, топливо, ацетон и др.;

АКТ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Молокаиова A.A.

Комиссия в составе: