固体燃料 Ⅴ—1

        随着世界经济的飞速发展，润滑油的应用日益广泛，废油的数量也大幅度增加。据统计，全世界每年平均消耗润滑油约4000万吨。我国是世界第二大润滑油消费国，每年产生的废润滑油高达400万吨以上。
        润滑油按其用途可分为车用油，船用油，工业用油和工艺用油。我们知道，润滑油在工作过程中由于受到温度、压力、氧气、金属接触的作用，润滑油有效成分会不断消耗，产生醛、酸、酯、树脂、沥青等氧化与缩合产物及硫、磷、氮化合物等污染物。综合各国的文献报道，废油的去向大约为以下五个方面：丢弃、道路油化、焚烧、废润滑油经脱重金属后作为燃料及再生润滑油。丢弃和道路油化不仅是对资源的浪费，而且也对生态环境、人体健康造成了严重破坏。焚烧尽管在经济上是合算的，但是环保效应太差，这种处理方法带来的问题是燃烧生成的烟气中含有重金属氧化物及燃烧不完全而生成的多环芳烃氧化物，烟气中的重金属特别是铅对人的健康影响较大。而废油经过再生处理后，得到的再生油可作为基础油或燃料油，具有较高的经济价值。

发动机油和液压油

        随着环保法规的日益严格，石油枯竭和能源危机的日益紧迫，使废润滑油的回收和再生成为各国政府亟待解决的问题。废油再利用在国内外均日益受到重视。近年来，国际上废润滑油再生工艺流程有再净化、再精制以及再炼制三种。再净化工艺包括沉降、离心、过滤、絮凝等步骤，主要目的是脱水除机械杂质。再精制是在再净化的基础上增加化学精制和吸附精制。再炼制工艺最为复杂，可加工原料范围较宽，它的一般工艺步骤如下：
        ⑴、分离较大的固体杂质和大部分的水，通常采用沉降法。
        ⑵、分离挥发性成分(发动机润滑油中的残燃油、溶剂和低沸点润滑剂组分)。通常采用常压蒸馏。分离出的轻烃可用于生产家用能源。
        ⑶、分离添加剂和老化副产品。可采用酸精制法、溶剂(丙烷)抽提法、减压蒸馏法，部分也采用加氢法。
        ⑷、最后的任何残留添加剂、老化副产物和精炼反应产物，一般采用加氢精制法。
        但国外先进的再生工艺投资较大，要求高，不符合我国国情。我国废油再生工艺相对落后，硫酸—白土精制工艺仍占有很大的比例，这种工艺又称硫酸—白土精制工艺，工艺由Meinken(德国一家工厂的名字)开发，但再生油质量不高，且再生过程中产生大量二次废物，不符合环保要求。其他再生工艺都或多或少产生二次污染物，且废油的利用率低，再生油质量不高，与当前提倡的绿色经济相违背。此外，再生油的各项性能及再生油与添加剂的复配研究较少，再生油一般用来顶替部分基础油直接进行调和，使用效果不理想，经济效益不高。
        2006年底以来，在中国地质大学（北京）表面工程研究所润滑材料课题组的专家、教授及其研究生详细比较各种再生方法优缺点后，决定研究投资少、无水、不但能解决二次污染，且二次污染物可再利用的新再生工艺，考察再生油的基本性能和与添加剂的配伍性，为废油再生新工艺的工业化应用打基础。通过研究认为无水溶剂抽提絮凝—白土精制工艺既能有效分离废油中污染物与基础油，且二次污染少又可再利用，是一种符合环保和节能的方法。通过研究人员的不懈努力，利用废油生产燃料和润滑油的项目取得突破性的进展。实验室废油处理技术主要采用溶剂抽提絮凝—白土精制的方法，溶剂抽提絮凝是利用有机极性溶剂的选择溶解能力，将废油中分散的固体粒子所吸附的清静分散剂溶解下来，使固体粒子絮凝。白土精制是利用天然或人工制造的具有吸附能力的矿物粉末对油进行精制的方法，矿物粉末吸附剂能脱除废油中存在的胶质、沥青质、酸类、皂类、含氮化合物、含硫化合物等极性物质及芳香烃，明显改善油的颜色与气味。这种方法的特点是：可生产多种燃料和润滑油成品和半成品，生产工艺对不同品种废油适应性强；废油利用率高，半成品中来自废弃物的成份的多少取决于油品的种类，最高可达95％以上；因半成品的生产成本远低于润滑油基础油，可作为成品油的主要调和成份，大大降低成品油生产成本，从而带来很大的经济效益；本产品有的可直接作为成品油，有的则要通过各种理化测试和台架试验，才能成为商品化的成品油；综合利用成品油生产过程中的废弃物，不但带来好的经济效益，而且解决了环保问题。

齿轮油和金属加工油

        目前地大（北京）润滑材料课题组用废油再生处理出发动机油、液压油、齿轮油、金属加工用油和固体燃料等五类实验室产品，准备进一步研发用废料生产液体燃料的技术，并实现六大类产品的工业化生产。已研制出五大类产品基本性能如下：发动机油用于汽车、工程机械等柴油机及汽油机，给发动机提供润滑，通过实验研究开发的发动机油具有极好的抗磨减摩性，其润滑性超过发动机新油。液压油通常用于液压传动系统，给液压传动系统提供动力传递及润滑，是一种品质要求极高的润滑油品，通过实验研究开发的液压油润滑性优于液压油新油。齿轮油常用于减速箱等含齿轮传动系统的机械，给齿轮摩擦副及其他辅助机构提供润滑，因其工况不同对油品的质量要求也不同，通过实验研究开发的齿轮油具有极好的极压、抗磨和减摩性能。齿轮油Ⅲ—2—1乳化齿轮油膏，有非常好的润滑性，其润滑性与高极压齿轮油新油相当；齿轮油Ⅲ—2—2乳化齿轮油膏，与磕头机齿轮箱新油润滑性相当。金属加工油通常为机加工切削用油，用于减少刀具的磨损及对刀具切削处降温，同时包括其它金属加工用油。通过实验研究开发的金属加工油 Ⅳ—1—1切削用油，具有很高的极压抗磨性；金属加工油Ⅳ—1—2金属切削用乳化油浓缩物有良好的润滑性，其润滑性与普通润滑油相当，具有中等润滑性；金属加工油 Ⅳ—2—2金属成型用乳化油浓缩物，与国产乳化油的润滑性相当；金属加工油Ⅳ—3—1多功能成型加工用油，无论对钢、青铜、紫铜和铝都有良好的减磨作用，整体性能优于某进口铝丝拉拔油；金属加工油 Ⅳ—3—2金属成型用乳化油，可用于铜、铝丝拉拔加工和钢的切削，润滑性明显优于白油。废油处理后产生的废料制成特殊型煤，主成分为煤和各种废弃物，包括润滑油半成品精制过程的副产品，比普通型煤更易燃烧。
        目前中国地质大学（北京）摩擦学表面工程研究所润滑材料课题组研究取得的这种废油再生工艺得到此领域相关专家的认可，引起壳牌石油公司、BP石油公司等国际知名企业的高度关注，双方进行了卓有成效的交流。因此，这种简单、易行的工艺具有极高的实用价值和广阔的市场前景。