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废润滑油的回收与再生提炼（废油回收）

摘要
润滑油是单位利润较高的油品，台湾每年会有数亿公升的废润滑油产生，而废润滑油若未经处理而任意倾倒，不但对环经造成严重污染也不符合经济效益，由于废润滑油依然具有相当高的热值，所以将废润滑油当燃油是其中的处理途径。目前以再精炼成润滑油基础油，再加入适当添加剂重复使用为趋势。实验中将参照过去润滑油精炼的技术，在处理步骤上加入新的创意，来提升润滑油精炼的效率，使成品性质和全新润滑油的性质能接近为目标。
ㄧ. 前言
1.1研究背景
随着台湾都市化及工业化，台湾从开发中国家进步到已开发国家，汽机车及工厂越来越多，润滑油的使用量也越来越多。废润滑油为含重金属的有机废弃物，对环境污染也日益加重，若处理不当，会造成人体健康及环境危害。
1.2研究动机
因应废润滑油对环境之冲击，环保单位近年来相当重视废润滑油处理问题，若废润滑油处理得当，便是可再利用之能源。废润滑油的热值，加上废润滑油量大，只要能降低废润滑油的再生成本，减少国内对石化润滑油使用量，就可减少对环境的不良影响。上海废液压油回收
1.3 研究目的
润滑油经长时间的使用后，其油品的润滑效果渐渐的降低，因此润滑油须定期的更换，更换下来的润滑油即所谓的废润滑油，这些废润滑油中含有镍、铅、锌、铬等重金属能抗氧化减少磨耗的添加剂，因此任意倾倒会对环境造成严重污染，土壤、河川受污染间接影响农作，未经处理燃烧所产生的重金属氧化物等有毒物质对人体健康会导致癌症等病变。因此将废润滑油回收精炼为润滑油基础油不任意倾倒、不当燃油燃烧，利用简单成本较低而且创新的方法，将回收之废润滑油精炼为润滑油基础由，再对其润滑油的基本性质做油品检测如：闪火点、颜色、黏度、残碳量、水分、中和价，以达到近似全新润滑油性质就是我们的目标。

二. 文献回顾
2.1废润滑油之前处理技术
一般来说，废润滑油做前处理是为了将油中的重金属、杂质沉淀物、粗糙粒子、水分及污泥等成分除去。
（一）沉淀(settling):利用比重的差异，将差异较大的物质或水分，静置沉淀。
（二）过滤(filtration):以滤网或薄膜对粒径较小的杂质做更精密的去除动作。
（三）离心(centrifuging) :利用机器的高速运转，加速沉降分离，亦可将油水分开达到去乳化的目的。
2.2废润滑油的精炼技术
（一）薄膜过滤:(A)超过滤—1 nm 到 0.1μm(B)微米过滤—1μm 到 0.1μm (C)RO逆渗透过滤—小于1nm到0.1nm
（二）氢化:主要用于炼油工业上的大量制备，常用的触媒有镍、钯、钴、钨及钼。此反应须在高温高压下完成。
（三）静电脱盐:由于油是电的绝缘体，而水、盐类及部分固体物为导体，以高压聚集的方式，将废润滑油中的水、盐类及部分固体分离排出。
（四）酸处理:利用浓硫酸对废油强烈的还原反应，使废油中的碳氢化合物与酸反应形成聚合物、中和油中的碱性物质。
（五）白土处理:利用活性或酸性白土以接、渗滤方式，来吸附润滑油中微小杂质以及色素，达到去色的效果。上海废液压油回收公司
（六）萃取精制:籍由溶剂对溶解物不同的溶解度，做进一步的萃取精炼，精油中其它杂质逐一分离，达到我们所需的目的。
2.3废油回收处理技术
（一）酸性白土法回收处理流程:
(a)加热脱除轻油及水分:将沸点较低的水分以及轻沸物先行脱除。
(b)酸处理:加入浓硫酸与废油反应，形成酸性污泥沉降，并中和碱性物质。
(c)沉淀:将酸性污泥沉降分离出来。
(d)白土处理:针对废油中胶份、杂质、有机酸、腊份及色素，以直接接触的方式，进行脱除反应。
(e)过滤:将含油废白土及再生基础油品，进行最后的分离动作。
酸性白土法成本低，但是在精炼过程中，会产生大量酸性污泥，容易形成严重的二次污染。
（二）蒸馏法回收处理流程
(a)加热脱除轻油及水分:将沸点较低的水分以及轻沸物先行脱除。
(b)真空蒸馏:利用收真空降低压力的方式，将废润滑油提炼净化。
(c)白土处理:针对废油中胶份、杂质、有机酸、腊份及色素，以直接接触的方式，进行脱除反应。
蒸馏法回收处理，是改良式酸性白土法，过程中也会产生废酸以及酸性污泥，成本较酸性白土高。
（三）溶剂萃取法回收处理流程:
(a)加热脱除轻油及水分:将沸点较低的水分以及轻沸物先行脱除。
(b)溶剂萃取:以溶剂分离悬浮物、树脂、金属化合物，一般常用溶剂为丙烷。
(c)离心分离:目的将残留不容物质与上层萃取液分离。
(d)气提回收溶剂:利用沸点高低，将低沸点之溶剂取出并回收。
(e)白土处理:针对废油中胶份、杂质、有机酸、腊份及色素，以直接接触的方式，进行脱除反应。
溶剂萃取法的成本高，能源消耗多，而且在选择溶剂亦是重要的关键。
（四）直接触媒氢化法回收处理流程:
(a)加热脱除轻油及水分:将沸点较低的水分以及轻沸物先行脱除。
(b)真空蒸馏:利用收真空降低压力的方式，将废润滑油提炼净化。
(c)分离:将油中的残余物，以物理或化学方式进行分离。
(d)氢化:去除氯、氧、硫、氮等化合物，并改善油品之色度、气味、…等。上海废液压油回收公司
直接触媒氢化法回收率高达90%
（五）低温批次法回收处理流程:
(a)废油分析:主要用于后续处理空至操作及调整之依据。
(b)加药前处理:添加凝结剂等特殊药品，来去除废油中杂质。
(c)低温真空蒸馏:真空状态下，将温度降低至90℃以下，去除水分或质轻溶剂。
(d)过滤:将多于物质做进一步去除工作，维持油品质量。
(e)调质处理:依照需求加入添加剂，调整再生油油品性质。
此法采高温连续楚哩，将废油当做基础油，以低温真空、加药处理、添加剂等方式，逐一将产物分离或改善质量，操作费用及成本过高
三. 废润滑油特性
3.1 润滑油性质
（一）闪火点：油品起燃闪火温度，是储存和运输安全性的指标。
（二）颜色：润滑油的颜色通常为淡黄色或褐色甚至深黑色，添加剂加入的多寡亦会影响颜色深度，一般而言经制度越高的油色亦会越淡，所以颜色可作为精致程度的参考。
（三）黏度：量测多以动黏度－单位cst.(centistokes) ，API规格润滑油通常标示着10W-40、20W-50 ，W前面的数字代表低温时的机油流动性，数字越小表示低温流动性越好。数字大在温度过低时机油会凝固，无法流动。后面的50为高温时的黏度，数值高表示高温时仍具有黏度，液体黏度会随着温度升高而降低，黏度过低机件摩擦阻力会过大造成损坏，黏度太大会引起机件过热甚至起火之危险。
（四）残碳量：是油品劣化程度的指标。
（五）水分：水分对油品性能影响甚大，油品氧化稳定性、防锈、防腐蚀效果，水分被高黏度的油品包住即难以排出，水分含量过多时碰到引擎或高温机件时蒸发会有发生突沸现象的危险。
（六）中和价：润滑油氧化后，酸价上升，固能从其了解油品劣化程度。
3.2 废润滑油成因
（一）碳化：（a）引擎燃烧室内的的油气会与氧气结合，当热量传导速度过快，燃油来不及与氧气结合，润滑油会在热干馏状况下大量碳化。（b）高温机件附近的油气易产生碳化物，使润滑油的高黏度夹带碳化物，黏度亦高亦容易有碳化物残留。
（二）油品稀释：水气或燃料油混入润滑油，喷射系统不良时常发生燃油参入润滑油的现象，因此也是未经处理之润滑油闪火点降低的原因。
（三）杂质：机件运作时，因摩擦或运转不良，会产生金属摩耗粉、铁锈、灰份等不完全燃烧的杂质，使润滑油性质劣化。
（四）添加剂劣化：润滑油内的添加剂如：抗氧化添加剂、降低引擎摩耗的镍、铬添加剂等，因使用时间的增加，功能降低。
（五）乳化：润滑油中水分过多，易产生油包水(w/o)的乳化现象，润滑油会因此加速劣化和氧化，使年度上升。
（六）氧化：根据资料可分成下列几个氧化因素：（a）酸价及黏度增加，油品易氧化；（b）苯胺点低于75℃的油品，易氧化；（c）油温高于130℃，油品与氧气结合速率提升，氧化反应加快，油温越高，氧化反应更激烈；（d）润滑油中的金属添加剂，活性大的添加剂亦造成氧化反应；（e）油品更换不完全，使劣质的润滑油继续加速氧化反应；（f）润滑油中硫化物于0.3~0.4wt％含量下，能有效减缓氧化速率；（g）水分、淤渣也是氧化原因之一。