С момента выпуска первых серийных автомобилей на заводе Форда и по настоящее время (т.е. на протяжении почти 90 лет) отмечается непрерывное увеличение численности автомобилей во всех странах мира. Соответственно увеличивается потребность в моторных маслах. Развитие парка автомобилей предъявляет повышенные требования к качеству моторных масел. Современные двигатели, работающие на бензине, требуют от моторных масел все более высокой долговечности, улучшенных антиокислительных, моющих и вязкостных свойств.
Можно считать, что рынок моторного масла М-8В находится в четвертой стадии развития - стадии насыщения. Объем продаж этого нефтепродукта поддерживается за счет весьма медленного обновления парка автомобилей средней грузоподъемности - 3,5-5 тонн, в связи с общим кризисом народного хозяйства.
Еще одной тенденцией парка автомобилей является его дизелизация. Автомобильная промышленность как России, так и других стран увеличивает долю выпускаемых автомобилей с дизельными двигателями в общем объеме производства. Дизельные двигатели в последнее время устанавливаются и на некоторых легковых автомобилях.
По этим причинам рынок моторных масел для дизельных двигателей находится во второй стадии развития - стадии роста объемов продаж.
Что касается рынка индустриального масла И-20А, используемого в данном случае в качестве гидравлической жидкости и применяемой во всех типах автомобилей с гидравлическими амортизаторами, то он является стабильным.
Смазка Литол-24 является высококачественной смазкой на основе литиевого мыла. Эта смазка отличается широким температурным интервалом применения, используется как универсальная в автотранспорте и других отраслях промышленности. Рынок литиевых смазок является растущим, так как более дешевые смазки вытесняются высококачественными, что приводит к увеличению надежности узлов трения и всего механизма в целом.
Основными покупателями предлагаемых нефтепродуктов являются сельскохозяйственные и автотранспортные предприятия, а также частные лица. Спрос на моторные масла имеет ярко выраженный сезонный характер. Пики спроса приходятся на период с февраля по октябрь месяц. Это обусловлено временем проведения полевых работ и перевозки урожая, а также временем получения выручки предприятиями сельского хозяйства за произведенную продукцию.
Беря во внимание рост потребления энергоресурсов предприятиями промышленности и сельского хозяйства, можно утверждать, что рынок моторного масла является растущим.
1.3. Краткая характеристика способов переработки моторных масел
В процессе эксплуатации масел в них накапливаются продукты окисления, загрязнения и другие примеси, которые резко снижают качество масел. Масла, содержащие загрязняющие примеси, не способны удовлетворять предъявляемым к ним требованиям и должны быть заменены свежими маслами. Отработанные масла собирают и подвергают регенерации с целью сохранения ценного сырья, что в значительной мере является экономически выгодным.
Регенерация группы отработанных масел (вторичная переработка) – применяется для смеси отработанных масел. Из такого сырья можно получать базовые масла разного состава и назначения. При этом предполагается применение комплекса процессов: сернокислотная очистка, гидроочистка, экстракция, вакуумная перегонка и другие физические и химические методы.
В зависимости от процесса регенерации группы отработанных масел получают 2-3 фракции базовых масел, из которых компаундированием и введением присадок могут быть приготовлены товарные масла (моторные, трансмиссионные, гидравлические, СОЖ, пластичные смазки).
Масла с высокой степенью загрязнения и окисленные масла обычно подвергают регенерации на специальных промышленных установках. Регенерация включает физическую и химическую обработку, в результате которой из масел практически полностью удаляются суспендированные и растворенные инородные вещества, продукты старения, а также присадки, сохранившееся в масле.
Среди разнообразных промышленных процессов вторичной переработки выделяют группы по основному способу очистки: сернокислотная очистка, адсорбционная очистка, гидроочистка, экстракционная очистка, тонкопленочное испарение, ультрафильтрация и другие методы.
Средний выход регенерированного масла из отработанного, содержащего около 10% твердых загрязняющих примесей и воду, 2-4% разбавленного топлива, составляет 70-85% в зависимости от применяемого способа регенерации.
По числу установок и объему перерабатываемого сырья на первом месте в мире находятся процессы с применением серной кислоты. В результате сернокислотной очистки образуется большое количество кислого гудрона – трудно утилизируемого и экологически опасного отхода. Кроме того, сернокислотная очистка не обеспечивает удаление из отработанных масел полициклических аренов и высокотоксичных соединений хлора. Нельзя также регенерировать серной кислотой современные масла, совместимые с окружающей средой (растительные и синтетические сложные эфиры), поскольку серная кислота разлагает их, что, в частности, увеличивает выход кислого гудрона.
В нашей стране сернокислотную очистку сейчас практически не применяют.
Второе место по объему промышленного применения занимают процессы с использованием адсорбционной очистки (контактным или перколяционным способом) в качестве основной стадии. Наиболее широко такую технологию применяют на небольших предприятиях в США. В качестве сорбентов широко используют активированные глины. Масла, полученные данным методом, как правило, смешивают со свежими и вводят небольшое число присадок.
Недостатки данного процесса заключаются в отсутствии контроля вязкости и фракционного состава получаемого продукта, а также в значительных потерях масла с сорбентом. Возникают трудности и с утилизацией большого количества отработанного сорбента, в основном природного, представляющего опасность для окружающей среды. Синтетические же сорбенты, обладающие высокой термической стабильностью, дающей возможность их регенерации, достаточно дороги.
Адсорбционную очистку заменяют гидрогенизационными процессами. Однако и в этом случае сорбенты необходимы для защиты катализаторов гидроочистки от преждевременной дезактивацией металлами и смолистыми соединениями. Гидрогенизационные процессы все шире применяются при вторичной переработке отработанных масел. Это связано как с широкими возможностями получения высококачественных масел, увеличения их выхода, так и с большой экологической чистотой этого процесса по сравнению с сернокислотной и адсорбционной очистками.
Недостатки процесса гидроочистки – потребность в больших количествах водорода, а порог экономически целесообразной производительности (по зарубежным данным) составляет 30-50 тыс. т/год. Установка с использованием гидроочистки масел, как правило, блокируется с соответствующим нефтеперерабатывающим производством, имеющим излишек водорода и возможность его рециркуляции.
Процессы с применением натрия и его соединений
Для очистки отработанных масел от полициклических соединений (смолы), высокотоксичных соединений хлора, продуктов окисления и присадок применяются процессы с использованием металлического натрия. При этом образуются полимеры и соли натрия с высокой температурой кипения, что позволяет отогнать масло. Выход очищенного масла превышает 80%. Процесс не требует давления и катализаторов, не связан с выделением хлоро- и сероводородов. Несколько таких установок работают во Франции и Германии. Среди промышленных процессов с использованием суспензии металлического натрия в нефтяном масле наиболее широко известен процесс Recyclon (Швейцария). Процесс Lubrex с использованием гидроксида и бикарбоната натрия (Швейцария) позволяет перерабатывать любые отработанные масла с выходом целевого продукта до 95%.
1.4. Технология переработки моторных масел
Недавно была разработана технология и специфика оборудования для регенерации отработанных минеральных масел. Данная разработка проводилась исходя из соображений:
· автономность производства;
· простота технологии, низкая стоимость оборудования;
· экологическая чистота производства;
· высокое качество получаемых масел.
Поступающее отработанное минеральное масло принимается в емкости 3 технологической схемы от железнодорожной и автомобильной сливных эстакад, поз. 1 и 2 соответственно (Приложение 1, 2).
При приеме отработанных масел производится контроль параметров на соответствие ГОСТ 21046-86 и внутренних технологических документов.
В отделении предварительной обработки, поз. 4, происходит отстаивание сырья, промывка его водой, обработка деэмульгатором и центрифугирование.
Процесс производства – периодический, после него сырье поступает в промежуточный резервуар 5.
Установка М10 производит отпаривание из сырья воды и легких бензиновых фракций, после чего сырье поступает в отделение химической обработки для удаления из масла продуктов старения, серы и регулирования кислотности.
Твердые продукты реакции удаляются отстаиванием, газообразные – сбрасываются в атмосферу.
Химически обработанное сырье возвращается на установку М10, где подвергается вакуумной перегонке. Полученные продукты: бензин, газойль, масляные фракции М0, М1, М2 и остаток, направляются в емкости хранения базовых масел по сортам, поз. 8, и в емкости 15, 16, 17.
Фракция М0, которая соответствует веретенному маслу, со склада 8 поступает в отделение фасовки 13 для затаривания в пластмассовые канистры, флаконы или стальные бочки.