[发明专利]一种废油脂制备可生物降解润滑油的设备、方法及润滑油

摘要

本发明提供一种废油脂制备可生物降解润滑油的设备、方法及润滑油，润滑油包括以下重量份：基础油900‑1000重量份；石油磺酸钡4‑6重量份；硫磷酸含氮衍生物4‑6重量份；聚α烯烃4‑6重量份；复合钙基脂用高碱值磺酸钙15‑25重量份；硫磷仲醇基锌盐10‑20重量份。具有以下优点：(1)制备工艺简单，所制备得到的基础油的产率和纯度均非常高，由此制备得到的润滑油的纯度非常高，实现了废油脂的高效回收再利用。(2)制备得到的基础油和润滑油具有高粘度指数、高氧化稳定性及低温流动性好的优点，具有广泛的用途。(3)所制备得到的基础油，为一种可生物降解基础油，降低了基础油使用后对环境的污染。

主权项

1.一种基于废油脂制备可生物降解润滑油的设备的废油脂制备可生物降解润滑油的方法，其特征在于，废油脂制备可生物降解润滑油的设备为润滑油调和釜；所述润滑油调和釜包括罐体，所述罐体为密封结构，所述罐体的内部设置有通过电机驱动旋转的搅拌叶片；所述罐体设置有抽真空口，该抽真空口与位于罐体外部的真空泵连通；另外，在所述罐体的顶部左侧设置有基础油进料口，在所述罐体的顶部右侧设置有添加剂进料口，在所述罐体的底部设置有排料口；所述罐体的侧壁均匀设置多个进气口，并且，各个所述进气口在罐体内部的出气方向与水平面的夹角各不相同；此外，每个所述进气口在罐体外部连通有进气管，每个所述进气管安装有电动进气阀门；所述基础油进料口外部连通有进料管，所述进料管安装有电动进料阀门；所述添加剂进料口外部连通有进添加剂管，所述进添加剂管安装有电动进添加剂阀门；所述排料口外部连通有排料管，所述排料管安装有电动排料阀门；另外，所述罐体的外部套设有夹套，所述夹套具有进介质口和排介质口；所述进介质口和所述排介质口分别连接到外部换热器的出口和进口；所述换热器通过加热设备加热流过所述夹套到所述罐体空腔的加热介质，进而对所述罐体加热；还包括：PLC控制器、设置于所述罐体内部的流体流速检测传感器和流体温度检测传感器；所述PLC控制器的输入端口分别与所述流体流速检测传感器和所述流体温度检测传感器连接；所述PLC控制器的输出端口分别与所述加热设备、所述电动进气阀门、所述真空泵和所述电机连接；方法包括以下步骤：步骤1，对废油脂进行预处理，得到预处理后的废油脂；步骤2，将预处理后的废油脂和水按3:1～1：5的质量比加入到水解罐内，然后加入消泡剂和碱，在温度50-90℃的反应条件下回流3-8小时进行皂化反应；其中，消泡剂加入质量为预处理后废油脂质量的10-30％；碱加入质量为预处理后废油脂质量的1-10％；步骤3，在皂化反应完成后，向反应液中加入酸进行水解反应，反应完成后静置分层，分离出下层水相，得到上层油相的游离脂肪酸液；对上层游离脂肪酸液进行水洗，水洗至中性后进行减压脱水干燥，得到游离脂肪酸；步骤4，将步骤3制备得到的游离脂肪酸加入到酯化反应釜中，搅拌下，分别加入多元醇、携水剂和催化剂；其中，多元醇加入量与游离脂肪酸的质量比为1:1～1:6；携水剂加入量占游离脂肪酸总质量的10％～30％；催化剂加入量占游离脂肪酸总质量的0.1％～5％；然后，将酯化反应釜升温到100-180℃进行回流，使反应液进行酯化反应，反应完成后，将反应液水洗至中性后，分离出油层，对油层进行减压脱水干燥脱酸，脱酸后的酯化产物即为基础油；步骤5，包括以下步骤：步骤5.1，将PLC控制器分别与流体流速检测传感器、流体温度检测传感器、加热设备、电动进气阀门、真空泵和电机连接，启动PLC控制器；PLC控制器预存储流体温度基准值为40-65℃，流体流速基准值为10-15厘米/秒；PLC控制器关闭电动进气阀门、电动进料阀门、电动进添加剂阀门和电动排料阀门；然后，启动真空泵，当将罐体内部抽为真空后，启动加热设备，通过所述加热设备对罐体内部进行加热；并通过流体温度检测传感器检测罐体内部温度值，当罐体内部温度值达到40-65℃时，使罐体内部温度恒定在40-65℃范围，然后，执行步骤5.2；步骤5.2，PLC控制器启动电机，进而使搅拌叶片旋转；同时，PLC控制器将电动进气阀门、电动进料阀门和电动进添加剂阀门打开到一定的开启量，然后，通过基础油进料口，向罐体内部投入步骤4制备得到的基础油，通过添加剂进料口，向罐体内部投入添加剂，此处，添加剂的投入顺序为：防锈剂、极压抗磨剂、降凝剂、清净剂和抗氧剂；通过进气口，从多个角度向罐体内部喷射高流速的氮气，因此，向罐体内部投入的基础油和添加剂在氮气和搅拌叶片的双重作用下，充分调和；此外，通过流体温度检测传感器，PLC控制器实时检测到罐体内部混合流体的实际温度值，并将该实际温度值和预存的温度基准值进行比较，当实际温度值偏离温度基准值到一定程度后，PLC控制器调整加热设备的加热功率，从而使罐体内部流体的温度稳定在温度基准值；此外，通过流体流速检测传感器，PLC控制器实时检测到罐体内部混合流体的实际流速值，并将该实际流速值和预存的流速基准值进行比较，当实际流速值偏离流速基准值到一定程度后，PLC控制器按预设算法调整电动进气阀门、电动进料阀门、电动进添加剂阀门的开启度以及电机的功率，从而使罐体内部流体的流速稳定在流速基准值；当调和时间达到设定值时，PLC控制器打开电动排料阀门，将调和后的润滑油排到外部接收容器；其中，步骤1具体为S1.1，将收集到的原始废油脂加热到50-90℃后静置，使较大的杂质颗粒自然沉淀；然后过滤，初步滤除沉淀的固体杂质，得到废油脂滤液；S1.2，将S1.1处理后的废油脂滤液泵入到预处理罐中，控制预处理罐内温度在60-70℃之间；然后，在50-55r/min的搅拌速度下，向预处理罐内以1ml/min的速度流加质量浓度为10-15％的甲酸溶液；其中，所流加的甲酸溶液中甲酸质量为S1.1得到的废油脂滤液质量的6-10％；在滴加完成甲酸溶液后，继续搅拌30-40分钟；然后，在70-80r/min的搅拌速度下，升温到60-65℃之间，向预处理罐内以3ml/min的速度流加质量浓度为12-14％的碳酸钠溶液；其中，所流加的碳酸钠溶液中碳酸钠质量为S1.1得到的废油脂滤液质量的6-10％；在滴加完成碳酸钠溶液后，继续搅拌30-40分钟；然后，升温到75-85℃之间，在5-8r/min的搅拌速度下，向预处理罐内以2ml/min的速度流加去离子水；其中，所流加的去离子水质量为S1.1得到的废油脂滤液质量的6-10％；继续以5-8r/min的搅拌速度缓慢搅拌20-30分钟，使油脂中的微小颗粒充分凝聚成为絮凝体；S1.3，然后，在5-8r/min的搅拌速度下，以3℃/min的降温速率，使预处理罐内温度降低到10-15℃之间；过滤，滤除絮凝体后，对滤液进行减压脱水干燥，得到预处理后的废油脂。