Durante o funcionamento a longo prazo de óleos industriais e de motor,eles podem acumular subprodutos de oxidação, poluição e outras impurezas podem acumular-se neles. Todos eles juntos têm um impacto negativo no desempenho dos óleos, reduzindo drasticamente sua qualidade. Portanto a regeneração de óleos industriais é apropriada e justificada.
Porquê a regeneração ?
A fim de evitar o colapso de equipamentos muitas vezes muito caros, os óleos usados e antigos devem ser substituídos por novos a tempo.As matérias-primas utilizadas são coletadas e em seguida submetidas a tratamento especial para fins de regeneração.Executar essas operações ajuda a preservar os óleos para necessidades operacionais . Os benefícios econômicos da regeneração são visíveis a olho nu.
O primeiro pensamento que vem imediatamente à mente de uma pessoa que não está muito familiarizada com o tópico é o processamento de óleos industriais usados junto com o óleo nas refinarias. Mas há um fator sério que torna tal operação impossível. O fato é que os óleos contêm aditivos, que são introduzidos para melhorar o seu desempenho. Eles podem ter um impacto negativo nos equipamentos das fábricas , causando sua falha.
O resultado de vários processos de regeneração pode ser de 2-3 frações de óleos básicos. Se você adicionar aditivos a eles e produzir compostos, poderá obter óleos comerciais, líquidos refrigerantes ou lubrificantes plásticos.
Na literatura, alguns dados estão disponíveis sobre o rendimento médio de óleo industrial regenerado de resíduos. Assim, por exemplo, para o óleo contendo de 2% a 4% de sólidos e água e até 10% de combustível, ele varia de 70% a 85%. O rendimento específico é determinado pelo tipo de método de regeneração.
Métodos de regeneração de óleos industriais
Durante a regeneração de óleos industriais, utiliza-se todo um conjunto de operações, baseadas em diversos processos físicos, físico-químicos e químicos.
O objetivo final da regeneração é remover a contaminação e os produtos envelhecidos dos óleos. Ao processar, recomenda-se observar a seguinte sequência de métodos :
- mecânica – para remover água livre e contaminantes sólidos;
- termofísico – para evaporação e destilação a vácuo;
- físico-química (coagulação e adsorção).
Se depois de aplicar todos os métodos acima, a qualidade do óleo não for satisfatória, use equipamentos mais complexos, cujo princípio é baseado em métodos químicos. Naturalmente, a complicação do equipamento tecnológico leva a um aumento significativo nos custos financeiros, o que nem sempre é aceitável e justificado.
Regeneração de óleos industriais por métodos físicos
A abordagem física envolve a remoção de microgotas de água, contaminantes sólidos dos óleos.Parcialmente pode ser removido inclusões do tipo coque. A evaporação é usada para eliminar componentes em ebulição . Métodos físicos também incluem o efeito em óleos de campos de natureza diferente : forças elétricas, gravitacionais, magnéticas, centrífugas e de vibração. Isto também se refere à purificação de óleos industriais residuais através de vários processos de transferência de calor e massa que removem frações de baixo ponto de ebulição, produtos de oxidação de hidrocarbonetos e água.
O método mais simples de purificação de óleos é a sedimentação. Seu “truque” é que a deposição de partículas mecânicas e água ocorre naturalmente sob a ação de forças gravitacionais.
Como um método de purificação independente, a sedimentação é usada somente quando o grau de poluição dos óleos industriais é insignificante. Caso contrário, atua como uma pré-limpeza, uma espécie de estágio preparatório para métodos mais profundos – filtração ou limpeza centrífuga.
Filtragem acima mencionada. Esta é uma operação independente de remoção de partículas mecânicas e compostos resinosos de óleo industrial usando divisórias de filtro poroso ou malha. Se você precisar melhorar a qualidade do óleo de saída, execute uma limpeza fina, aumentando o número de filtros “grossos”.
Método de limpeza centrífuga também é recomendável.É realizado com a ajuda de equipamentos especiais – centrífugas. Pode ser usado para remover a água e as impurezas mecânicas do óleo.
A essência do método é que as várias frações de todo o óleo heterogêneo são separadas sob a influência da força centrífuga.
Métodos fisico-químicos para a regeneração de óleos, que incluem coagulação, dissolução seletiva e adsorção, também têm seu nicho. A purificação por troca iônica atua como um tipo de adsorção
Regeneração por métodos físicos e químicos
Coagulação – isto é um aumento intencional no tamanho das partículas de contaminantes que estão no óleo em um estado fino ou coloidal. Tecnicamente, isso é realizado através da introdução de substâncias especiais nos óleos – coagulantes. Como podem ser utilizados substâncias tensoativas , que não possuem propriedades eletrolíticas, eletrólitos de origem orgânica e inorgânica, compostos hidrofílicos de alto peso molecular e soluções coloidais
A duração do processo de coagulação no óleo usado é, em média, de 20 minutos a 30 minutos. Depende do tipo e quantidade de coagulante, a duração do seu contato com o líquido tratado, a temperatura do processo, a eficiência do processo de mistura e outros fatores.
Após a coagulação estar completa, as partículas grossas podem ser removidas do óleo usando sedimentação, filtração ou limpeza centrífuga.
Durante a purificação de adsorção, são usadas as propriedades de substâncias especiais – adsorventes. Eles podem reter a contaminação na superfície externa de seus grânulos e na superfície interna dos capilares que os permeiam.
A origem dos adsorventes pode ser diferente: natural (bauxita, zeólitas naturais, argilas branqueadoras) e artificial (alumina, zeólitos sintéticos, compostos de sílica-alumina, sílica gel).
Existem vários tipos de purificação de adsorção.
Quando ocorre o contato, o óleo é misturado com as partículas trituradas do adsorvente. Neste caso, é necessário dispor de uma quantidade significativa do último, porque em geral afeta negativamente o meio ambiente. Essa é uma desvantagem desse método.
Limpeza de percolação – esta é transmissão do produto purificado através do adsorvente. No entanto, também não é sem falhas. O fato é que, como um adsorvente é mais freqüentemente usado sílica gel, que é um material muito caro.
método contracorrente prevê o movimento de óleo e adsorvente no seu ponto de encontro .
Troca iônica e purificação seletiva
Limpeza de troca iônica é realizado devido à propriedade de resinas de troca iônica para reter substâncias estranhas. Externamente, os trocadores iônicos se assemelham a géis higroscópicos sólidos. São obtidos por polimerização e policondensação de compostos orgânicos e hidrocarbonetos que não se dissolvem em água.
Tal limpeza é realizada da seguinte maneira. O óleo industrial gasto é misturado com grãos de trocadores de íons, cujo tamanho varia de 0,3 mm a 2 mm. Um método de tratamento de percolação também pode ser usado quando o óleo é passado através de uma coluna especial preenchida com trocador de íons. Quando isso ocorre, a substituição de íons móveis da poluição iônica trocador de íons. As propriedades dos trocadores de íons após o tratamento com óleo devem ser restauradas por lavagem com solvente, secagem e ativação com solução de hidróxido de sódio da concentração necessária. A desvantagem da troca iônica é a incapacidade de remover substâncias resinosas dos óleos. Mas os contaminantes ácidos são bem removidos.
Limpeza seletiva – é a dissolução seletiva de certos componentes indesejáveis no óleo: hidrocarbonetos policíclicos com cadeias laterais curtas, compostos de oxigênio, enxofre e nitrogênio. Como solventes, neste caso, pode-se utilizar nitrobenzeno, fenol, furfural, vários álcoois, acetona, metil etil cetona e outras substâncias químicas similares em propriedades às listadas. Instalação para realizar a limpeza seletiva deve ser equipado com evaporadores especiais, em que ocorre o processo de destilação do solvente.
O tratamento de óleos contaminados com propano também é considerado uma forma de purificação seletiva. Neste caso, o seguinte efeito é alcançado: hidrocarbonetos são dissolvidos em óleo, e substâncias asfálticas-resinosas precipitam.
Tecnologias GlobeCore
GlobeCore oferece equipamentos utilizando filtros especiais adsorventes sujeitos a regeneração. As estações de óleo móveis do tipo CMM-4F destinam-se à limpeza de óleos industriais a partir de água livre e dissolvida, impurezas mecânicas, ácidos solúveis em água e álcalis. A viscosidade das matérias primas processadas em uma temperatura de 50ºС não deve exceder 70 cSt.
A unidade pode ser usada durante a montagem, reparo e operação de equipamentos com óleo.
Dependendo do problema a ser resolvido, um elemento filtrante pode ser usado no CMM-4F apenas para remover impurezas mecânicas, ou para remover impurezas mecânicas e adsorver água livre e dissolvida.
Regeneração por métodos químicos
Métodos químicos são realizados devido a reações entre reagentes introduzidos em óleos e poluentes. O resultado de tais reações são compostos que são facilmente removidos dos óleos. Ácidos, álcalis, oxigênio, óxidos, carbonetos e hidretos metálicos podem atuar como reagentes.
Entre esses métodos, o mais usado hoje em dia é o hidrotratamento, limpeza de ácido sulfúrico, bem como limpeza com o uso de sódio e seus compostos.
O uso de ácido sulfúrico é atualmente dominante. No entanto, devido a este tratamento de óleos, uma quantidade significativa de alcatrão ácido aparece. Substâncias difíceis de eliminar e perigosas para o meio ambiente. Arenas policíclicas com compostos de cloro altamente tóxicos, a limpeza com ácido sulfúrico não remove.
Em termos de ecologia, o hidrotratamento usando processos de hidrogenação é mais seguro. Mas as formas de obter hidrogênio suficiente para esse processo permanecem sem solução.
O sódio metálico é usado para remover dos óleos alcatrão, produtos de oxidação, compostos de cloro altamente tóxicos e aditivos. Como resultado de reações químicas nas quais o sódio metálico participa e os elementos indicados, polímeros e sais de sódio são formados. Eles têm um alto ponto de ebulição, o que permite que você afaste o óleo.