Отработанные масла обладают достаточно высоким уровнем защитных свойств, что позволяет использовать их для приготовления консервационных смазок типа ПВК с получением продуктов, близких к свежим по уровню защитных свойств. Использование очищенного отработанного моторного масла позволило отказаться от применения в составе таких смазок защитной присадки МНИ-7.
Для временной (1,5 – 3 года) и длительной (5 – 7 лет) консервации агрегатов трансмиссий машин и другого оборудования рекомендованы некоторые отработанные трансмиссионные масла. При этом в последнем случае пригодны такие масла, как ТАД-17и, осевое Сп. В прочие масла для длительной консервации необходима добавка ингибиторов коррозии (10 – 15%) АКОР-1 и КП. Некоторые отработанные трансмиссионные масла могут быть использованы для обкатки агрегатов трансмиссий машин. При необходимости такое масло вначале подвергают очистке от механических примесей и воды.
Для целей консервации в принципе пригодны не только отработанные трансмиссионные масла, но и большинство других.
После соответствующей очистки возможно использование отработанных масел в производстве СОТС.
Очищенные отработанные масла или базовые масла вторичной переработки все шире применяются в производстве пластичных смазок. Фирма MOR (Великобритания) производит смазки с использованием последних из отработанных индустриальных масел. В СНГ также ставится вопрос о расширении сырьевой базы и вовлечение в производство пластичных смазок продуктов вторичной переработки ОМ. Установлена возможность использования в производстве смазок регенерированного технологического масла для процессов холодной прокатки металлов. Такой продукт представляет собой смесь нефтяных масел, растительных или животных жиров и жирных кислот. Последние (4–30%) являются жировым омыляемым сырьем для приготовления мыльного загустителя при производстве смазки. В качестве омыляющих агентов можно использовать оксиды, гидроксиды или карбонаты натрия, лития, бария, алюминия и других металлов. В качестве компонентов дисперсионной системы используют свежие нефтяные или синтетические масла. Для повышения качества смазок используют различные присадки.
Предложены методы отверждения отработанных масел. Получаемые продукты в зависимости от способа приготовления могут быть использованы в самых различных областях. Для получения покрытий, наполнителей и изоляционных материалов масло смешивают с поливинилхлоридом и пластификатором (диоктилфталатом); при необходимости добавляют замедлитель горения трикрезилфосфат и стабилизатор. Смесь гомогенизируют при нагревании с последующим охлаждением. Полученная масса эластична и хорошо формуется. Запатентован ряд отвердителей отработанных нефтяных масел. Как привило, эта композиция веществ с различными функциями: дибромтетрафторэтан, низкомолекулярный полифторхлорэтилен, водные растворы щелочей, бикарбонаты натрия и калия, соли фосфорных кислот, воски, высшие жирные кислоты, мыла, сложные ароматические галогенсодержащие продукты.
К новому направлению рационального использования ОМ относится получение из них твердых топлив путем отверждения и брикетирования. Такое топливо можно получать смешением двух частей 20%-ого водного раствора животного клея с двумя частями ОМ. Смесь нагревают до 80–90ºС, в горячем состоянии смешивают с пятью частями опилок и одной частью измельченной бумаги. Брикетирование проводят в нагретом состоянии. Возможна добавка отработанных масел, получаемых в процессах прокатки, в сырьевую смесь при коксовании угля.
Значительный интерес представляет разработанная компанией Power Plus Corp. (США) система автоматического контроля работающего дизельного масла, обеспечивающая его непрерывную замену путем автоматического удаления отработанного масла в небольших количествах с соответствующей заменой на свежее. Количество удаляемого из двигателя масла программируется заранее с учетом поддержания постоянного уровня качества. Наивысшим достижением компании является система ЕД 2000, объединяющая функции контроля уровня масла в картере, его потребления и непрерывной замены. Рабочие характеристики и надежность системы проверены в моторных испытаниях в течение 10 лет. При использовании системы в дизельном двигателе удаляемое отработанное масло небольшими порциями добавляется к топливу. Количество масла в такой смеси обычно несколько ниже рекомендуемого. Система предназначена в основном для применения в стационарных установках бурения на шельфе, генераторах ТЭЦ и подвижных дизелях.
3. Синтетические масла
Очистка и регенерация синтетических масел в связи с их высокой стоимостью имеют чрезвычайно важное значение. Кроме того, ряд синтетических масел (ПХД, сложные эфиры фосфорной кислоты) представляют значительную опасность для человека и окружающей среды. Важно и то обстоятельство, что часть отработанных синтетических масел неизбежно попадает в смеси при сборе для вторичной переработки ОМ и может негативно влиять на эффективность используемых процессов. В этой связи в Германии, в частности, введены ограничения на содержания полиалкиленгликолей в сырье для переработки. Однако примеси синтетических масел в смесях, как правило, незначительны.
Наиболее целесообразным и выгодным способом утилизации отработанных синтетических масел является регенерация, поскольку смешение масел различного происхождения в большинстве случаев нецелесообразно. Специфика химического состава свежих и отработанных синтетических масел существенно влияет и на методы их регенерации. За рубежом основным процессом как для нефтяных, так и для синтетических масел до сих пор остается сернокислотная очистка. В развитых странах рост объемов регенерации масел на базе синтетических сложных эфиров приводит к существенному увеличению количества кислого гудрона, поскольку серная кислота в значительной степени разлагает эти соединения.
В Средневолжском НИИ НП разработан способ регенерации огнестойкого турбинного масла на основе триксиленилфосфата. В опытно-промышленных условиях процесс проводили по схеме: перегонка – водно-щелочная и водная отмывка – сушка – доочистка сорбентом – фильтрование. Получаемый продукт соответствует нормам на свежее масло и, кроме того, может быть использован в качестве противоизносной присадки к смазочным материалам.
Технология фирмы Dalton (Великобритания) предназначена, в частности, для регенерации отработанных огнестойких авиационных масел (в том числе гидравлических жидкостей специального назначения для самолетов «Конкорд»). Услугами фирмы Dalton в области регенерации синтетических масел пользуются основные авиакомпании Великобритании и ряда других стран. Отработанные авиационные масла составляют ~30% общего объема переработки, осуществляемого фирмой.
Осушку и дегазацию работающих масел на основе сложных эфиров фосфорной кислоты можно проводить на установке фирмы Pall (Германия), принцип действия которой заключается в тонком фильтровании и вакуумной сепарации. Содержание воды в таких маслах можно снизить с 1500 до 23 млнˉ¹. Процесс Rotovac пригоден для регенерации синтетических масел на основе ПАО и сложных эфиров. Уникальным следует считать процесс ENTRA, позволяющий перерабатывать отработанные нефтяные масла на базе синтетических сложных эфиров и растительных продуктов.
Весьма важной является проблема переработки смесей отработанных синтетических и нефтяных масел. Такие смеси образуются либо из-за отсутствия элементарной культуры эксплуатации масел и сбора отработанных продуктов, либо из-за невозможности организации отдельного сбора. Подобные трудности возникают и при регенерации отработанных масел на смешанной основе (так называемых полусинтетических). Смеси отработанных масел для компрессоров холодильных машин (нефтяные компоненты и сложные эфиры пентаэритрита) предложено очищать по схеме, включающей стадии удаления основной части хладоагентов, контактной очистки асканитом, фильтрования и осушки цеолитом. Очищенная смесь пригодна для повторного использования по прямому назначению.
Основная информация по очистке и регенерации отработанных синтетических масел содержится в патентах. Масла на основе силиконов находят широкое применение, их используют, в частности, в качестве охлаждающих или изоляционных средств в электроустановках высокого напряжения. Для осушки и дегазации таких масел можно использовать последовательную очистку цеолитом (силикагелем, оксидом алюминия), а затем активированным углем или активированным природным сорбентом с последующим отделением и фильтрацией. Такая очистка исключает удаление из масла присадок. Затем проводят дегазацию в вакууме при 50–110ºС.
Предлагается очистка и осушка отработанного силиконового масла при 20–80 ºС с помощью инертного газа, получаемого испарением жидкого азота. Очищенное масло дегазируют при нагреве в вакууме. Конечный продукт содержит менее 1 млнˉ¹ воды. В ряде патентов предлагаются разнообразные способы регенерации отработанных синтетических масел. Так, регенерацию метилфенилсиликоновых масел осуществляют деполимеризацией сырья при 250–280ºС, остаточном давлении 17,3–21,3 КПа в атмосфере азота в присутствии 0,24–04% пиридина и такого же количества воды. Продукт деструкции полимерных молекул подвергают полимеризации в присутствии серной кислоты. Выход конечного продукта регенерации вязкостью 100 мм²/с при 25ºС составляет 84%.
Регенерацию масел на основе полиалкиленгликолей, легко абсорбирующих влагу при эксплуатации, предложено проводить с помощью цеолитов с частицами диаметром 0,1–10 мм. Процесс можно осуществлять в контейнере, на дно которого помещается цеолит в сетчатой упаковке; для повышения эффективности обезвоживания масло в контейнере подвергают воздействию ультразвука.