一種廢油脂制備可生物降解潤滑油的方法及潤滑油的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于潤滑油制備技術領域，具體涉及一種廢油脂制備可生物降解潤滑油的 方法及潤滑油。
【背景技術】
[0002] 廢油脂是指人類在食用天然植物油和動物脂肪、以及油脂深加工過程中產生的一 系列失去食用價值的油脂廢棄物，俗稱地溝油、潲水油、泔水油等。據(jù)專家計算，廢油脂的量 占食用油消費總量的20%~30%。以我國年均消費食用油量2100X 104t計，則每年產生 廢油脂00X 104~800X 104t。廢油脂中含大量有機物，具有污染環(huán)境和回收利用的雙重 性。
[0003] 目前，我國廢油脂沒有得到合理利用。相反，廢油脂已成為一種環(huán)境污染物，并沖 擊食品安全。在全球面臨能源危機及環(huán)境污染日益嚴重的情況下，如何對廢油脂進行合理 回收利用，實現(xiàn)變廢為寶，對于改善生態(tài)環(huán)境、促進經濟可持續(xù)發(fā)展等方面都將起到推動作 用。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種廢油脂制備可生物降解潤滑油的方法 及潤滑油，可有效解決上述問題。
[0005] 本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0006] 本發(fā)明第一目的提供一種廢油脂制備可生物降解潤滑油的方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟1，對廢油脂進行預處理，得到預處理后的廢油脂；
[0008] 步驟2,將預處理后的廢油脂和水按3:1~1 :5的質量比加入到水解罐內，然后加 入消泡劑和堿，在溫度50-90°C的反應條件下回流3-8小時進行皂化反應；其中，消泡劑加 入質量為預處理后廢油脂質量的10-30% ;堿加入質量為預處理后廢油脂質量的1-10% ;
[0009] 步驟3,在皂化反應完成后，向反應液中加入酸進行水解反應，反應完成后靜置分 層，分離出下層水相，得到上層油相的游離脂肪酸液；對上層游離脂肪酸液進行水洗，水洗 至中性后進行減壓脫水干燥，得到游離脂肪酸；
[0010] 步驟4,將步驟3制備得到的游離脂肪酸加入到酯化反應釜中，攪拌下，分別加入 多元醇、攜水劑和催化劑；其中，多元醇加入量與游離脂肪酸的質量比為1:1~1:6 ;攜水劑 加入量占游離脂肪酸總質量的10%~30% ;催化劑加入量占游離脂肪酸總質量的0. 1 %~ 5% ；
[0011] 然后，將酯化反應釜升溫到l〇〇-18(TC進行回流，使反應液進行酯化反應，反應完 成后，將反應液水洗至中性后，分離出油層，對油層進行減壓脫水干燥脫酸，脫酸后的酯化 產物即為基礎油；
[0012] 步驟5,將步驟4制備得到的基礎油加入到調和罐中，攪拌作用下，依次加入以下 添加劑：防銹劑、極壓抗磨劑、降凝劑、清凈劑、抗氧劑，然后40-65°C調配為潤滑油產品。
[0013] 本步驟中，調和罐可使用本發(fā)明創(chuàng)新提出的一種潤滑油調和釜；
[0014] 所述潤滑油調和釜包括罐體，所述罐體為密封結構，所述罐體的內部設置有通過 電機驅動旋轉的攪拌葉片；所述罐體設置有抽真空口，該抽真空口與位于罐體外部的真空 栗連通；
[0015] 另外，在所述罐體的頂部左側設置有基礎油進料口，在所述罐體的頂部右側設置 有添加劑進料口，在所述罐體的底部設置有排料口；所述罐體的側壁均勻設置多個進氣口， 并且，各個所述進氣口在罐體內部的出氣方向與水平面的夾角各不相同；
[0016] 此外，每個所述進氣口在罐體外部連通有進氣管，每個所述進氣管安裝有電動進 氣閥門；所述基礎油進料口外部連通有進料管，所述進料管安裝有電動進料閥門；所述添 加劑進料口外部連通有進添加劑管，所述進添加劑管安裝有電動進添加劑閥門；所述排料 口外部連通有排料管，所述排料管安裝有電動排料閥門；
[0017] 另外，所述罐體的外部套設有夾套，所述夾套具有進介質口和排介質口；所述進介 質口和所述排介質口分別連接到外部換熱器的出口和進口；所述換熱器通過加熱設備加熱 流過所述夾套到所述罐體空腔的加熱介質，進而對所述罐體加熱；
[0018] 還包括：PLC控制器、設置于所述罐體內部的流體流速檢測傳感器和流體溫度檢 測傳感器；
[0019] 所述PLC控制器的輸入端口分別與所述流體流速檢測傳感器和所述流體溫度檢 測傳感器連接；所述PLC控制器的輸出端口分別與所述加熱設備、所述電動進氣閥門、所述 真空栗和所述電機連接。
[0020] 上述潤滑油調和釜，具有自動化控制程度高的優(yōu)點，可保證罐體內部流體溫度和 流速的均勻性，提高調和效果；并且，通過機械攪拌和氣動攪拌的有機結合，保證了罐體內 部流體混合的均勻性；此外，通過向罐體內部充入氮氣，還具有防止?jié)櫥驮谡{和過程中被 氧化的優(yōu)點，提高了潤滑油的品質。
[0021 ] 優(yōu)選的，步驟1具體為
[0022] S1. 1，將收集到的原始廢油脂加熱到50_90°C后靜置，使較大的雜質顆粒自然沉 淀；然后過濾，初步濾除沉淀的固體雜質，得到廢油脂濾液；
[0023] S1. 2,將SI. 1處理后的廢油脂濾液栗入到預處理罐中，控制預處理罐內溫度在 60-70 °C 之間；
[0024] 然后，在50-55r/min的攪拌速度下，向預處理罐內以lml/min的速度流加質量濃 度為10-15%的甲酸溶液；其中，所流加的甲酸溶液中甲酸質量為SI. 1得到的廢油脂濾液 質量的6-10% ;
[0025] 在滴加完成甲酸溶液后，繼續(xù)攪拌30-40分鐘；然后，在70-80r/min的攪拌速 度下，升溫到60-65°C之間，向預處理罐內以3ml/min的速度流加質量濃度為12-14%的 碳酸鈉溶液；其中，所流加的碳酸鈉溶液中碳酸鈉質量為S1. 1得到的廢油脂濾液質量的 6-10% ；
[0026] 在滴加完成碳酸鈉溶液后，繼續(xù)攪拌30-40分鐘；然后，升溫到75_85°C之間，在 5-8r/min的攪拌速度下，向預處理罐內以2ml/min的速度流加去離子水；其中，所流加的去 離子水質量為SI. 1得到的廢油脂濾液質量的6-10% ;繼續(xù)以5-8r/min的攪拌速度緩慢攪 拌20-30分鐘，使油脂中的微小顆粒充分凝聚成為絮凝體；
[0027] SI. 3,然后，在5-8r/min的攪拌速度下，以3°C /min的降溫速率，使預處理罐內溫 度降低到10-15Γ之間；過濾，濾除絮凝體后，對濾液進行減壓脫水干燥，得到預處理后的 廢油脂。
[0028] 對廢油脂進行預處理步驟，屬于潤滑油制備工藝中的關鍵步驟，直接影響到制備 得到的基礎油的產率和純度，進而影響到潤滑油的產率和純度。本發(fā)明人對廢油脂預處理 步驟進行長期研究，反復摸索，最終發(fā)現(xiàn)，當采用甲酸溶液、碳酸鈉溶液和去離子水時，通過 對攪拌速度、流加速度、反應溫度等進行精細控制，可有效提高雜質含量小于1%。的基礎油 原料；并且，將采用預處理后的基礎油原料制備基礎油時，能夠明顯提高基礎油的產率和純 度，進而提高潤滑油的產率和純度。
[0029] 優(yōu)選的，步驟2中，消泡劑為乙醇有機硅或辛醇有機硅；堿為KOH、NaOH或Na2C0 3。
[0030] 優(yōu)選的，步驟3中，所加入的酸為磷酸、硫酸或鹽酸；酸加入量與游離脂肪酸的質 量比為1:2-1:10 ;水解反應時間為2-8小時。
[0031] 優(yōu)選的，步驟4中，所加入的多元醇為季戊四醇；所加入的攜水劑為苯、甲苯或二 甲苯；所加入的催化劑為磷酸三丁酯、對甲苯磺酸、鈦酸四丁酯、鐵粉或鋅粉；酯化反應時 間為4-8小時。
[0032] 優(yōu)選的，步驟5中，防銹劑為石油磺酸鋇；極壓抗磨劑為硫磷酸含氮衍生物；降凝 劑為聚α烯烴；清凈劑為復合鈣基脂用高堿值磺酸鈣；抗氧劑為硫磷仲醇基鋅鹽；各組分 加入質量的關系為：
[0033] 步驟4制備得到的基礎油 900-1000重量份 石油磺酸鋇 4-6重量份 硫嶙酸含氮衍生物 4-6重量份 聚α晞烴 4-6重量份 復合鈣基脂用高堿植磺酸鈣 15-25重量份 硫嶙仲醇基鋅鹽 10-20重量份。
[0034] 本發(fā)明第二目的提供一種采用上述廢油脂制備可生物降解潤滑油的方法制備得 到的可生物降解潤滑油，包括以下重量份：
[0035] 基減油 900-1000重量份 石油碳酸鋇 4-6重量份 硫嶙酸含氮衍生物 4-6重量份
[0036] 聚α烯烴 4-6重量份 復合鈣基脂用高堿值磺酸4弓 15-25重量份 硫嶙仲醇基辭鹽 10-20重量份;.
[0037] 其中，對于基礎油，包括以下組分：棕櫚酸季戊四醇酯、油酸季戊四醇酯、亞油酸季 戊四醇酯和硬脂酸季戊四醇酯；各組分的重量比為：（5-11) :(20-30) :(40-50) :(15-26)。
[0038] 優(yōu)選的，所述基礎油的性能參數(shù)為：在40°C運動粘度為61. 9-63. 5mm2/s、100°C 運動粘度為9. 07-9. 32mm2/s ;粘度指數(shù)為123-131 ;低溫穩(wěn)定性為1180-1550mm2/s， 在-51°C /72h后測定；傾點為-15到-12°C ;閃點為226-230°C ;
[0039] 所述潤滑油的性能參數(shù)為：在40°C運動粘度為62. 3-65. 28mm2/s、100°C運動粘度 為 9. 37-9. 78mm2/s ;粘度指數(shù)為 123-131 ;低溫穩(wěn)定性為 1020-1080mm2/s，在-51°C /72h 后 測定；傾點為-30到_27°C ;閃點為240-248°C。
[0040] 本發(fā)明人長期致力于基礎油和潤滑油的研究工作，通過不斷摸索改進廢油脂制備 潤滑油的制備工藝，發(fā)現(xiàn)當采用以上制備過程時，能夠制備得到高產率以及高純度的基礎