ПЕРВИЧНАЯ АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ОТРАБОТАННОГО МОТОРНОГО МАСЛА М-20А

АННОТАЦИЯ

 В статье подробно описан экспериментальный прибор для очистки отработанного моторного масла. Отработанное моторное масло м-20а с Ферганского НПЗ подвергалось первичной очистке адсорбционной очисткой с использованием бентонитовой и Кермин-опокоподобной глины. Были получены результаты исследований, чтобы определить, какие из этих адсорбентов эффективны.

ABSTRACT

The article describes in detail an experimental device for cleaning used engine oil. The spent m-20a engine oil from the Ferghana refinery was subjected to primary purification by adsorption purification using bentonite and Kermin-opok-like clay. Research results were obtained to determine which of these adsorbents are effective.

Ключевые слова: физико-механические свойства, нефтешлак, флокулянт, строительный битумный состав, температура размягчения, температура вспышки.

Keywords: physico-mechanical properties, oil sludge, flocculant, construction bitumen composition, softening temperature, flash point

Необходимо обеспечить производственные отрасли республики современной зарубежной и отечественной конкурентоспособной продукцией и техникой. Вклад топливно-энергетического комплекса в развитие отраслей народного хозяйства, обеспечение всех промышленных предприятий неоценим. Основу топливно-энергетического комплекса составляет нефтегазоперерабатывающая промышленность. В отраслях народного хозяйства наиболее широко используются сурковые масла, являющиеся нефтепродуктами отечественного и зарубежного производства. Одним из источников загрязнения окружающей среды нефтепродуктами являются отработанные моторные масла в автомобильных цехах предприятий химической и нефтехимической промышленности. Сурков при получении материалов важно восстановить отработанные моторные масла и на их основе получить новый вид редукторного сурковского масляного состава. При разработке технологических процессов получения Сурковых материалов с высокими физико-химическими свойствами, опирающихся на исследования показателей научной основы и повышения эффективности их использования, важно достижение научно-практических результатов [1,2].

В настоящее время для получения Сурковых масел на основе отработанных моторных масел, получаемых в автотранспортных цехах химической и нефтехимической промышленности, необходимо обосновать ряд научных решений, в том числе: выбор отечественного сырья и реагентов, необходимых для получения состава редукторного масла, определение содержания воды в отработанных моторных маслах; первичная регенерация отработанного моторного масла для получения сурковского материала.; необходимо определить физико-химические свойства полученного состава редукторного масла. В стратегии развития Республики Узбекистан «дальнейшее развитие потенциала отечественных отраслей промышленности с полной реализацией имеющихся возможностей, внедрение стандартов, отвечающих внешним рыночным и международным требованиям..."определены важные задачи [3].

Использованное моторное масло модели М - 20а-Сурков было отобрано для использования в качестве дисперсионного агента при получении материала. Ежегодно на Ферганском НПЗ накапливается отработанное моторное масло марки М-20а. Физико-химические свойства используемого моторного масла марки М-20а приведены в таблице 1.

Таблица 1

Физико-химические свойства используемого моторного масла м-20а

В исследовании использовались современные методы анализа для определения физико-химических свойств нефтяных масел и смазочных материалов в соответствии с международными (ГОСТ, астм) и государственными стандартами [4-6].

Материалы и методы исследования. Перед использованием отработанного моторного масла марки М-20а в качестве дисперсионной среды требуется его первичная очистка в лабораторном аппарате (рис.1) [7, 8].

Перед началом эксперимента в лаборатории нефтехимии Института общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан была проведена первичная очистка отработанного моторного масла М-20а Ферганского НПЗ адсорбционной очисткой с использованием опокоподобной глины из месторождения Кермин. Для этого адсорбент Кермин-глины сначала измельчали до фракции размером 0,25-0,50 мм, а затем эту фракцию термически активировали при температуре 350-400 ºC в течение 4-5 часов [9, 10].

Обезвоженная термически активированная фракция адсорбента загружается в цилиндр внутри трубки в количестве 3 кг. Воду заливают до полного заполнения обоих цилиндров с адсорбентом и нагревательной головкой. Отработанное масло м-20а заливается в емкость 3-4 килограмма.

1 – бак для отработанного масла, 2 – бак очищенного масла, 3 – винтовой насос, 4 – электродвигатель, 5 – цилиндр внутри адсорбционной трубки, 6 – открытый бак для воды, 7 – цилиндр с нагревательной головкой , 8 – блок управления, 9, 10 – термометры, 11-манометр

Рисунок 1. Экспериментальное устройство для очистки отработанных масел

Отработанное моторное масло модели М-20а заливается в емкость 1, откуда с помощью винтового насоса (3) и электродвигателя (4) отработанное масло подается под давлением, измеренным манометром (11). В цилиндре трубка внутри трубки, где во внутренней трубке находится адсорбент (5) в нагретом состоянии при температуре 70-80 ºC, и измеряется термометрами (9, 10). Во внешнем трубопроводе вода нагревается в процессе теплообмена и контролируется блоком управления (8) из открытого резервуара для воды (6), а затем подается в цилиндр (7), где находится нагревательный элемент. Очищенное масло, прошедшее через адсорбент, заливают в приемную емкость готового продукта (2) и берут пробу для анализа степени очистки отработанных масел.

Результаты исследования и обсуждение. Адсорбционная очистка использованного моторного масла м-20а была признана достаточной для применения в качестве дисперсионной среды. Для очистки от смоляно-асфальтовых веществ и механических добавок, образующихся в основном в отработанном масле, с нашей стороны применялись 2 вида адсорбентов (бентонитовый и кермин). Были проведены исследования, чтобы определить, какие из этих адсорбентов эффективны.

На рисунке 1 выше с помощью экспериментальной установки маслоочистки установлена зависимость (%) эффективности очистки используемого моторного масла марки М-20а бентонитовыми и кермин-адсорбентами от количества его механических присадок и смолисто-асфальтеновых веществ.

Результаты эффективности очистки отработанного моторного масла марки М-20а Бентонитовыми и Кермин-адсорбентами приведены в таблицах 2-3 и на рисунке 2-3.

Таблица 2

Эффективность очистки отработанного моторного масла м-20а бентонитовым адсорбентом

Этот процесс проводился с каждого адсорбентного состава моторного масла марки М-20а, использовавшегося в течение 36 часов. Потому что производительность измеренного адсорбента резко снизилась через 36 часов.

При величине фракции бентонитового адсорбента 0,2-0,45 эффект очистки от механических присадок в используемом моторном масле марки М-20а составил 66%, а эффект очистки от смолисто-асфальтеновых веществ-75% (табл.2 и рис. 2).

В этой таблице было замечено, что чем меньше размер фракции адсорбента, тем выше эффективность очистки, но если размер адсорбента меньше 0,2 мм, то эффективность очистки снижается. Потому что при таком размере время очистки составляет более 36 часов.

Рисунок 2. График зависимости эффективности очистки отработанного моторного масла модели М-20а от механических присадок и смолисто-асфальтеновых веществ от размера фракции бентонитового адсорбента

Как видно из таблицы 3 и рисунка 3, при величине фракции Кермин-адсорбента 0,2-0,45 эффект очистки от механических присадок в используемом моторном масле марки М-20а составил 78%, а эффект очистки от смолисто-асфальтеновых веществ-87%.

Таблица 3.

Эффективность очистки отработанного моторного масла м-20а с помощью Кермин-адсорбента

Рисунок 3. График зависимости эффективности очистки отработанного моторного масла модели М-20а от механических присадок и  смолисто-асфальтеновых веществ от размера фракции Кермин-адсорбента

Вывод.

На основании результатов из таблиц 2, 3 и графиков 2, 3 можно сделать следующий вывод. Эффективность очистки кермин-адсорбента оказалась на 12% лучше, чем у бентонитового адсорбента, и его рекомендовано использовать в качестве дисперсной среды при получении редукторного состава масла Суркова.

Список литературы:

1. Mirziyoyev Sh.M. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 2019 yil 30 oktyabrdagi «2030 yilgacha bo‘lgan davrda O‘zbekiston Respublikasining atrof-muhitni muhofaza qilish konsepsiyasini tasdiqlash to‘g‘risida»gi PF-4947-son Farmoni.
2. Mirziyoyev Sh.M. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 10.07.2020 yildagi PF-6024-son «O‘zbekiston respublikasi suv xo‘jaligini rivojlantirishning 2020-2030-yillarga mo‘ljallangan konsepsiyasini tasdiqlash to‘g‘risida»gi Farmoni.
3. Mirziyoyev Sh.M. O‘zbekiston Respublikasi Prezidentining 2022 yil 28 yanvardagi PF-60-son «2022-2026 yillarga mo‘ljallangan yangi O‘zbekistonning taraqqiyot strategiyasi to‘g‘risida»gi Farmoni.
4. Fozilov S.F. va boshq. Neft va gaz mahsulotlarining fizik-kimyoviy tahlili: Darslik; O’zbekiston Respublikasi Oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi. – T.: “ILM ZIYO”, 210. – 232 b.
5. Silverstein, R.M., Webster, F.X., Kiemle D. Spectrometric identification of organic compounds / R.M.Silverstein, F.X.Webster, D.Kiemle. - Wiley, 2005. - 512 p.
6. Mehrotra R.C., Bohra R. Metal carboxylates/Academic Press, 1983. -416 p.
7. Капустин В.М., Сайдахмедов Ш.М., Хамидов Б.Н., Фозилов С.Ф., Мухторов Н.Ш. Нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси. [Матн]/ -Тошкент: Paradigma, 2017. - 488 б.
8. Ж.Ш.Бахтиёров, Д.М.Рахимова. Методы и нюансы переработки отработанных моторных масел. «Энергия ва ресурс тежаш муаммолари» Махсус сон 2022 й.
9. N.S. Amirkulov, J.Sh. Baxtiyorov. Development of obtaining lubricant based on used oils. «Technical science and innovation» №2/2022 year.
10. S.M.Turabdjonov, N.S.Amirkulov, J.Sh.Baxtiyorov, B.B.Rakhimov. Determinations of water content in used engine oil. «Technical science and innovation» №3/2022 year.