Проблемы регенерации отработанных нефтяных масел

Митин И. В., канд. техн. наук, Татур И. Р., канд. техн. наук, Спиркин В. Г., д-р техн. наук

Необходимость регенерации отработанных масел обусловлена непрерывно ужесточающимися экологическими требованиями и требованиями по использованию возобновляемых источников сырья. В довоенный и послевоенный периоды принимались постановления правительства, стимулирующие сбор отработанных масел. Создавались установки регенерации на ряде НПЗ. В период перестройки система централизованного сбора и регенерации отработанных масел разрушилась. Россия занимает одно из последних мест в мире по сбору и регенерации отработанных масел. Правительством намечена стратегия развития промышленности по утилизации, обезвреживанию отходов производства, регенерации отработанных масел. Для реализации стратегии необходимо усовершенствовать нормативную правовую базу и установить финансовые стимулы сбора и регенерации отработанных масел.

Основной источник появления отработанных масел (ОМ) – транспортные средства, которые являются основными потребителями масел. Развитие технологий регенерации ОМ происходило применительно к моторным маслам. Проблема регенерации возникла достаточно давно – в 1920-е годы, в основном из-за недостаточного количества базовых масел для производства товарной продукции. В нашей стране в довоенные годы уделялось большое внимание теоретическим работам по регенерации ОМ и практическому применению восстановленных масел, при этом активно велась пропаганда в средствах массовой информации. Технология регенерации ОМ развивалась наиболее интенсивно в тех странах, в которых отсутствовала добыча нефти и интенсивно развивалась промышленность; это западные страны Европы, прежде всего Германия и Италия. В настоящее время необходимость регенерации ОМ обусловлена непрерывно ужесточающимися экологическими требованиями и требованиями по использованию возобновляемых источников сырья. Наша страна, к сожалению, в настоящее время занимает одно из последних мест в мире по сбору и регенерации ОМ. Организация сбора и переработки ОМ в России хуже, чем в африканских странах (табл. 1). Проблема использования ОМ остается одной из важных проблем охраны окружающей среды.

Таблица 1. Использование отработанных масел в различных странах мира

По данным Американского управления по защите окружающей среды, загрязнение ОМ составляет 60 % от общего загрязнения нефтепродуктами почвы, донных отложений рек и озер, прибрежной акватории морей. В развивающихся странах и в России нет запрета на использование ОМ в бытовых котлах отопления, поэтому значительная часть ОМ сжигается как топливо. В европейских странах запрещена продажа котлов, в которых разрешается использование ОМ в качестве топлива. Директива 2008/98/ЕС запрещает сжигать ОМ и устанавливает для стран ЕС норму сбора 65% от применяемого масла, и это масло должно быть направлено на регенерацию, причем в печное топливо разрешается перерабатывать не более 10 % от собранного ОМ. Категорический запрет сжигания ОМ в бытовых котлах объясняется тем, что при сжигании ОМ в атмосферу, кроме сажи, попадают тяжелые металлы от сгоревших присадок и диоксид серы, также и другие вредные вещества. В период существования СССР объем регенерация масел был на более высоком уровне, чем в настоящее время в России. В довоенный период бурного развития промышленности СССР в стране ощущался острый дефицит смазочных материалов, поэтому вопросу регенерации ОМ уделялось повышенное внимание. Постановление Экономического совета при Совете Народных Комиссаров СССР № 943 от 03.09.1939 г. устанавливало норму сбора ОМ 40 % от полученных свежих масел. В период Отечественной войны на фронтовых базах по упрощенной схеме регенерации ОМ работало более ста установок. Основной установкой регенерации в те годы была передвижная мобильная ВИМЭ-2. В сложные периоды войны был принят ряд нормативных документов, регламентирующих сбор и регенерацию масел:

• ГОСТ 1973–43 «Методы регенерации отработанных масел»;

• ГОСТ 2158–43 «Сбор и хранение отработанных масел»;

• ГОСТ 2516–44 «Физико-химические свойства регенерированных масел».

В послевоенный период и в период массового ввода в эксплуатацию мощностей нефтепереработки проблема временно стала менее актуальной. Начиная с 1972 года, в СССР возобновились работы по организации сбора и строительству современных установок регенерации ОМ, а также были приняты планы строительства новых мощностей.

Разработка технологий регенерации ОМ осуществлялась ВНИИ НП. Был создан отдел регенерации ОМ на Рязанском опытном заводе ВНИИ НП, который разрабатывал технологии регенерации. По этой технологи были построены установки регенерации ОМ в г. Кременчуге, на Рязанском НПЗ, в Болгарии, на Кубе. В этот период действовали нормы сбора ОМ, утвержденные Советом Министров СССР. Они были значительно ниже довоенных норм и носили дифференциальный характер, а также значительно ниже, чем в это время в Западной Европе. Для масел автомобильного транспорта норма сбора от полученного свежего масла была равна 8 %, для дизельных масел МПС – 25 %, для турбинных масел – 38 %. Аналогичные нормы в Западной Европе составляли в ГДР 23 %, ФРГ – 20 % .

Исследовались возможности упрощения технологий регенерации и утилизации ОМ. В частности, периодически пытаются осуществить способ вовлечения ОМ в технологический процесс нефтепереработки. Казалось, простое решение – вовлекать ОМ в нефть и перерабатывать на нефтезаводе. Проверка этого способа проводилась 35 лет назад на Рязанском НПЗ. Был получен отрицательный результат. При проведении испытаний ОМ вовлекалось в процессы нефтепереработки после получения топлива. Самая трудная операция заключалась в подготовке ОМ. Необходимо было провести предварительную очистку – отделение воды и коагулирование примесей при 80º С. Эта операция составляла 40–45 % от затрат на сам процесс регенерации. Проблема усложнялась тем, что в каждой цистерне с ОМ продукты отличались по показателям качества. ОМ после предварительной очистки направлялось на маслоблок. На установке АВТ были получены отрицательные результаты, несмотря на то что на качество масляных фракций содержание ОМ практически не влияло, но было установлено отрицательное влияние на работу катализаторов гидродоочистки в основном за счет примесей в ОМ, кроме того, в ОМ периодически обнаруживался хлор. Не было установлено отрицательного влияния на качество деасфальтизата и битума при вовлечении ОМ в гудрон на установках деасфальтизации и производства битума. Оказалось нецелесообразным осуществлять использование ОМ в процессе нефтепереработки.

Статья из №2-2020. Тема номера — Катализаторы и каталитическое процессы. Обзор номера https://neftemir.ru/anons-2-2020/

Приобрести журнал https://www.epcprof.ru/catalog/101/1074/

Статью можно приобрести отдельно, по запросу на эл. адрес kristiana@neftemir.ru