废机油等废杂油料怎样炼出好柴油
第一章:传统炼油方法的设备和工艺
传统炼油方法即所谓的土法炼油。主要设备为炼油釜及加热炉和冷凝器。俗称三大件。
炼油釜有立式和卧式,钢板焊制。有的配置搅拌器。人孔和出气口之外的部位密封,釜上配装温度计、压力表和安全阀。
清釜时从人孔进出,炼油时密封,防止油气逸出。出气口是一个向上的直筒,筒里面一般还装些填料。筒顶连接天管。有些土炼师不懂什么是塔器,也把这种出气口称作塔。
天管的另一端连接冷凝盘管,盘管泡在冷凝箱水中。水蒸气或者热油气从上面进入盘管,冷却凝结,盘管出口从水箱底部穿出,冷凝的油和水流入油水分离器并且上下分层,水排掉,油为产品。
炼油釜经天管、冷凝管连通大气,压力表指针指向零。
手烧炉砌在炉前或者炉下。烟道分内外两种。外烟道砌在釜外,火龙贴釜壁向前。内烟道是以厚皮钢管穿过炼油釜。
油料不可多装,以免热后胀出。
点火升温至接近100度,开始脱水。刚从发动机壳放出来的废机油是不含水的,但接触空气后会吸收千分之七的水。水的特性,沸腾汽化后体积膨胀一千七百倍。如果急火烧底板并且没有搅拌,就会先放水炮,然后淤锅。淤出的黑油污染天管和冷凝器,冲洗很麻烦。
水炮的原理是这样。水蒸气气泡因表面张力趴在釜底上,上面被油压着。气泡长大,浮力增加,最后冲破油压,产生爆炸声和震动。
有经验的人可以避免淤锅,脱水时间长一些。脱水后即可大火升温。
废机油中没有轻质油,升温到炼油温度前没有产出。达到炼油温度后发生激烈的热裂化反应,大分子分裂成小分子,产生大量柴油。由于柴油干点低于炼油温度,产生后立即沸腾。并且由于共沸,携带部分基础油及微量胶质沥青组成混合油气,一同涌出釜来。共沸的道理后面再讲。
釜内处于沸腾状态,气流速度很高,会夹带一些微细的废机油油滴。热油气涌入出气口,雾状小油滴粘附在筒壁和填料上,然后流回釜内。热油气从直筒顶部进入天管,再进入冷凝器盘管。冷却后的油和水从出口流入油水分离器,从分离器的出油口和排水口分别取出。
混合油气冷却后得到混合油。主要成分为柴油,含有部分基础油和微量胶质沥青。基础油属于重质油,积碳多,使产品残碳值超标。胶质沥青色深,使产品呈深红色,需作酸碱精制。
酸洗,硫酸不要一次倾入,要在搅拌同时分散加入,加完再搅拌10~20,至生成酸渣停止,搅拌时间不可过长,以免把生成的酸渣颗粒搅散。完成酸洗后加入凝聚剂,使酸渣凝聚成片而沉淀。
酸洗油中仍有残留暗色,普通处理方法是加入白土或树脂砂,吸附除去黑色物质。其实黑色物质是无色油的分子团,解散这种分子团黑色即可消失。吸附的方法洗一吨油花费六七百。解散的方法约300元。
第二章:液相催化和气相催化
对于柴油车来说,土炼柴油的缺点是残碳值超标。为了降低残碳值,土炼师使用液相催化和气相催化的方法。
使用催化剂的目的是加深裂解。液相催化的炼油温度比热裂化方法低90度左右。这个温度不起热裂化反应,柴油也蒸发不出来。
为使裂解进行,加入催化剂。基础油裂解成柴油;柴油再裂解成煤油。煤油在这个温度是沸腾的,由于共沸,会携带部分柴油和少量基础油及微量胶质一同涌出釜来。共沸的道理下面再讲。
由于基础油含量很少,这种产品残碳值会降低。但出现三个缺点。
缺点之一,由于裂解过度,大部分油料裂解成煤油,一部分裂解成汽油,还有一部分裂解成不凝气。由于柴油剩下少,煤油汽油分子小,使产品十六烷值偏低,压差,柴油车加这种油,费油不出路。
缺点之二是出油率降低。一部分油料裂解成不凝气,出油减少。油水分离器不能用了,得用三相分离器。但收集的不凝气只能充作燃料,利用价值远远抵不上少出油造成的损失。
催化油另一个缺点是不稳定。虽然含胶质很少,刚炼出来浅黄色,但很快就会氧化变红变黑。洗这种黑油费酸,洗出来的油过不几天又会变黑。更难的是催化生成物太复杂,有时候根本洗不出来。
加深裂解的方法也用来加工蜡油,蜡油裂解成煤油,凝点会降低。这时候的催化剂被卖家称作破蜡剂。
降低石蜡基柴油的凝点,应当采用脱蜡工艺。脱出来的油仍然是柴油而不是煤油,十六烷值不会降低。而且一吨石蜡价值两吨柴油。
土炼师降低残碳值的另一种方法是气相催化。热油气出釜后接触催化剂二次裂解。裂解更加过度。产品比重降低到0.8以下。液相催化油的三个缺点气相催化都有,而且比液相催化严重得多。
在柴油机中,柴油成分在正确时间起燃,煤油成分须等爆炸冲程开始后,才被起燃的柴油点燃。起燃滞后,费油不出力。
。。。。。。。。。。
第三章:分析产生劣质油的原因
想要炼出好柴油,需要先弄清楚产生劣质油的原因。搞清楚原因,再找办法就容易了。
分析劣质油产生的原因,先要讲一下蒸汽压和共沸的概念。
一.蒸汽压。
我们用水壶烧水,水热后水面上有蒸气。水蒸气有扩张趋势,产生一定的压强,叫做蒸汽压。水烧开以前蒸汽压较小,水蒸气顶不动壶外面的大气,只能在壶里面扩散,不能涌出来。
水温达到100度,沸腾。水的蒸汽压达到一个大气压,蒸汽就会涌出来。
二.共沸的概念
水的沸点100度。酒精的沸点80度。那么,加热烧瓶中的酒精水溶液,会出现什么现象呢,是乙醇先沸腾,水后沸腾吗?
液温不断上升,逐渐接近80度,酒精的蒸汽压越来越接近一个大气压。热水的蒸汽压也在不断增加。二者蒸汽压之和,一定会在达到80度之前达到一个大气压。酒精和水就会同时沸腾。
酒精的蒸汽压较高,蒸发量较大。水的蒸汽压低,蒸发量较少。但足以影响蒸发出来的酒精的纯度。
这个现象告诉我们,两种沸点不同的液体混合加热,会产生共沸。共沸需要的温度稍低于低沸点液体的沸点。
三.混合油
废机油的主要成分是基础油,常压沸点远远高于炼油温度。
基础油在炼油温度下发生裂解,产生柴油。柴油干点低于炼油温度,产生后立即沸腾,并且膨胀成为干气。柴油蒸汽压与基础油蒸汽压之和肯定会大于一个大气压,二者必然共沸。
由于共沸,柴油油气必然携带部分基础油及微量胶质沥青。直接送往冷凝器收做产品。就得到了混合油。
这就是土法炼油产出劣质油的原因。基础油属于重质油,容易生成积碳,造成产品残碳值超标。积碳加剧磨损,降低发动机寿命。
微量的胶质沥青使产品呈深红色,需要洗油脱色。洗油需要设备、需要硫酸白土及树脂砂等材料以及人工;使用硫酸会损耗一些油料。自己洗油洗一吨的代价六七百元,请人洗油另付技术费。
催化油的问题上面已经讲过,不再重复。
。。。。。。。。。。
第四章:怎样炼出好柴油
以上分析了劣质油产生的原因。传统方法产品是含有重质油。催化油是裂解过度。
已经裂解过度的煤油、汽油和不凝气不可能再合成柴油。使用催化剂的方法此路不通,不必再考虑。
传统方法炼出来的混合油虽然残碳值超标,但柴油还在。关键是怎样让柴油中不再含有重质油。
在炼油釜中想办法是不可能的。由于共沸,涌出釜来的热油气必然携带重质油。这一点无法改变。
从冷凝器得到混合油以后,也没有办法再把重质油分离出去。
只有在热油气出釜以后,送往冷凝器之前,把热油气中的重质油分离出来并且送回釜去,只将柴油蒸汽送往冷凝器,才会得到纯柴油产品。
这种技术并不是新事物;一战时期,拿破仑的快速部队是骑兵。二战就有了使用柴油的坦克。各洲大炼应用这种技术生产好柴油很多年,工艺非常成熟。已经写进各种大中专化工教科书。只不过由于种种原因,以前没有被用来改进釜式炼油的产品质量。
原因是有些人是抱有偏见不肯去做。很多人是做了没做成。做不成的原因有些是不懂油瞎搞;有些是只在学校读了常减压,没接触釜式炼油;有些人想到了改变工艺,但不会搞设备去执行,一试车就瘫痪。
我采用这种技术生产纯柴油,不过是借鉴他人的知识而已。新型釜式炼油中,自己的发明创造很少,所谓新型只是相对于传统的炼油方法而言。
。。。。。。。。。
第五章:题外的话
低残碳值,有利于养护发动机;十六烷值不偏低,则动力充足。生产柴油产品这两项指标达到优秀,对于柴油车就是好柴油。
这套技术产出好柴油,净化烟道气,实现大产能。对釜式炼油做了全面改进。因此另起了个名字,新型釜式炼油。
新型釜式炼油不需要使用硫酸,不需要使用催化剂。揭示了这样一个事实:使用催化剂炼不出好柴油,生产好柴油不需要催化剂。这个情况不利于推销催化剂,实乃无意之举,并非某人有意为之。
第一章:传统炼油方法的设备和工艺
传统炼油方法即所谓的土法炼油。主要设备为炼油釜及加热炉和冷凝器。俗称三大件。
炼油釜有立式和卧式,钢板焊制。有的配置搅拌器。人孔和出气口之外的部位密封,釜上配装温度计、压力表和安全阀。
清釜时从人孔进出,炼油时密封,防止油气逸出。出气口是一个向上的直筒,筒里面一般还装些填料。筒顶连接天管。有些土炼师不懂什么是塔器,也把这种出气口称作塔。
天管的另一端连接冷凝盘管,盘管泡在冷凝箱水中。水蒸气或者热油气从上面进入盘管,冷却凝结,盘管出口从水箱底部穿出,冷凝的油和水流入油水分离器并且上下分层,水排掉,油为产品。
炼油釜经天管、冷凝管连通大气,压力表指针指向零。
手烧炉砌在炉前或者炉下。烟道分内外两种。外烟道砌在釜外,火龙贴釜壁向前。内烟道是以厚皮钢管穿过炼油釜。
油料不可多装,以免热后胀出。
点火升温至接近100度,开始脱水。刚从发动机壳放出来的废机油是不含水的,但接触空气后会吸收千分之七的水。水的特性,沸腾汽化后体积膨胀一千七百倍。如果急火烧底板并且没有搅拌,就会先放水炮,然后淤锅。淤出的黑油污染天管和冷凝器,冲洗很麻烦。
水炮的原理是这样。水蒸气气泡因表面张力趴在釜底上,上面被油压着。气泡长大,浮力增加,最后冲破油压,产生爆炸声和震动。
有经验的人可以避免淤锅,脱水时间长一些。脱水后即可大火升温。
废机油中没有轻质油,升温到炼油温度前没有产出。达到炼油温度后发生激烈的热裂化反应,大分子分裂成小分子,产生大量柴油。由于柴油干点低于炼油温度,产生后立即沸腾。并且由于共沸,携带部分基础油及微量胶质沥青组成混合油气,一同涌出釜来。共沸的道理后面再讲。
釜内处于沸腾状态,气流速度很高,会夹带一些微细的废机油油滴。热油气涌入出气口,雾状小油滴粘附在筒壁和填料上,然后流回釜内。热油气从直筒顶部进入天管,再进入冷凝器盘管。冷却后的油和水从出口流入油水分离器,从分离器的出油口和排水口分别取出。
混合油气冷却后得到混合油。主要成分为柴油,含有部分基础油和微量胶质沥青。基础油属于重质油,积碳多,使产品残碳值超标。胶质沥青色深,使产品呈深红色,需作酸碱精制。
酸洗,硫酸不要一次倾入,要在搅拌同时分散加入,加完再搅拌10~20,至生成酸渣停止,搅拌时间不可过长,以免把生成的酸渣颗粒搅散。完成酸洗后加入凝聚剂,使酸渣凝聚成片而沉淀。
酸洗油中仍有残留暗色,普通处理方法是加入白土或树脂砂,吸附除去黑色物质。其实黑色物质是无色油的分子团,解散这种分子团黑色即可消失。吸附的方法洗一吨油花费六七百。解散的方法约300元。
第二章:液相催化和气相催化
对于柴油车来说,土炼柴油的缺点是残碳值超标。为了降低残碳值,土炼师使用液相催化和气相催化的方法。
使用催化剂的目的是加深裂解。液相催化的炼油温度比热裂化方法低90度左右。这个温度不起热裂化反应,柴油也蒸发不出来。
为使裂解进行,加入催化剂。基础油裂解成柴油;柴油再裂解成煤油。煤油在这个温度是沸腾的,由于共沸,会携带部分柴油和少量基础油及微量胶质一同涌出釜来。共沸的道理下面再讲。
由于基础油含量很少,这种产品残碳值会降低。但出现三个缺点。
缺点之一,由于裂解过度,大部分油料裂解成煤油,一部分裂解成汽油,还有一部分裂解成不凝气。由于柴油剩下少,煤油汽油分子小,使产品十六烷值偏低,压差,柴油车加这种油,费油不出路。
缺点之二是出油率降低。一部分油料裂解成不凝气,出油减少。油水分离器不能用了,得用三相分离器。但收集的不凝气只能充作燃料,利用价值远远抵不上少出油造成的损失。
催化油另一个缺点是不稳定。虽然含胶质很少,刚炼出来浅黄色,但很快就会氧化变红变黑。洗这种黑油费酸,洗出来的油过不几天又会变黑。更难的是催化生成物太复杂,有时候根本洗不出来。
加深裂解的方法也用来加工蜡油,蜡油裂解成煤油,凝点会降低。这时候的催化剂被卖家称作破蜡剂。
降低石蜡基柴油的凝点,应当采用脱蜡工艺。脱出来的油仍然是柴油而不是煤油,十六烷值不会降低。而且一吨石蜡价值两吨柴油。
土炼师降低残碳值的另一种方法是气相催化。热油气出釜后接触催化剂二次裂解。裂解更加过度。产品比重降低到0.8以下。液相催化油的三个缺点气相催化都有,而且比液相催化严重得多。
在柴油机中,柴油成分在正确时间起燃,煤油成分须等爆炸冲程开始后,才被起燃的柴油点燃。起燃滞后,费油不出力。
。。。。。。。。。。
第三章:分析产生劣质油的原因
想要炼出好柴油,需要先弄清楚产生劣质油的原因。搞清楚原因,再找办法就容易了。
分析劣质油产生的原因,先要讲一下蒸汽压和共沸的概念。
一.蒸汽压。
我们用水壶烧水,水热后水面上有蒸气。水蒸气有扩张趋势,产生一定的压强,叫做蒸汽压。水烧开以前蒸汽压较小,水蒸气顶不动壶外面的大气,只能在壶里面扩散,不能涌出来。
水温达到100度,沸腾。水的蒸汽压达到一个大气压,蒸汽就会涌出来。
二.共沸的概念
水的沸点100度。酒精的沸点80度。那么,加热烧瓶中的酒精水溶液,会出现什么现象呢,是乙醇先沸腾,水后沸腾吗?
液温不断上升,逐渐接近80度,酒精的蒸汽压越来越接近一个大气压。热水的蒸汽压也在不断增加。二者蒸汽压之和,一定会在达到80度之前达到一个大气压。酒精和水就会同时沸腾。
酒精的蒸汽压较高,蒸发量较大。水的蒸汽压低,蒸发量较少。但足以影响蒸发出来的酒精的纯度。
这个现象告诉我们,两种沸点不同的液体混合加热,会产生共沸。共沸需要的温度稍低于低沸点液体的沸点。
三.混合油
废机油的主要成分是基础油,常压沸点远远高于炼油温度。
基础油在炼油温度下发生裂解,产生柴油。柴油干点低于炼油温度,产生后立即沸腾,并且膨胀成为干气。柴油蒸汽压与基础油蒸汽压之和肯定会大于一个大气压,二者必然共沸。
由于共沸,柴油油气必然携带部分基础油及微量胶质沥青。直接送往冷凝器收做产品。就得到了混合油。
这就是土法炼油产出劣质油的原因。基础油属于重质油,容易生成积碳,造成产品残碳值超标。积碳加剧磨损,降低发动机寿命。
微量的胶质沥青使产品呈深红色,需要洗油脱色。洗油需要设备、需要硫酸白土及树脂砂等材料以及人工;使用硫酸会损耗一些油料。自己洗油洗一吨的代价六七百元,请人洗油另付技术费。
催化油的问题上面已经讲过,不再重复。
。。。。。。。。。。
第四章:怎样炼出好柴油
以上分析了劣质油产生的原因。传统方法产品是含有重质油。催化油是裂解过度。
已经裂解过度的煤油、汽油和不凝气不可能再合成柴油。使用催化剂的方法此路不通,不必再考虑。
传统方法炼出来的混合油虽然残碳值超标,但柴油还在。关键是怎样让柴油中不再含有重质油。
在炼油釜中想办法是不可能的。由于共沸,涌出釜来的热油气必然携带重质油。这一点无法改变。
从冷凝器得到混合油以后,也没有办法再把重质油分离出去。
只有在热油气出釜以后,送往冷凝器之前,把热油气中的重质油分离出来并且送回釜去,只将柴油蒸汽送往冷凝器,才会得到纯柴油产品。
这种技术并不是新事物;一战时期,拿破仑的快速部队是骑兵。二战就有了使用柴油的坦克。各洲大炼应用这种技术生产好柴油很多年,工艺非常成熟。已经写进各种大中专化工教科书。只不过由于种种原因,以前没有被用来改进釜式炼油的产品质量。
原因是有些人是抱有偏见不肯去做。很多人是做了没做成。做不成的原因有些是不懂油瞎搞;有些是只在学校读了常减压,没接触釜式炼油;有些人想到了改变工艺,但不会搞设备去执行,一试车就瘫痪。
我采用这种技术生产纯柴油,不过是借鉴他人的知识而已。新型釜式炼油中,自己的发明创造很少,所谓新型只是相对于传统的炼油方法而言。
。。。。。。。。。
第五章:题外的话
低残碳值,有利于养护发动机;十六烷值不偏低,则动力充足。生产柴油产品这两项指标达到优秀,对于柴油车就是好柴油。
这套技术产出好柴油,净化烟道气,实现大产能。对釜式炼油做了全面改进。因此另起了个名字,新型釜式炼油。
新型釜式炼油不需要使用硫酸,不需要使用催化剂。揭示了这样一个事实:使用催化剂炼不出好柴油,生产好柴油不需要催化剂。这个情况不利于推销催化剂,实乃无意之举,并非某人有意为之。