فرایند تصفیه روغن موتور سوخته
فرایند تصفیه روغن موتور سوخته
روغن‌های کارکرده یکی از آلاینده‌های محیط زیست است به نحوی که یک گالن روغن کارکرده می‌تواند یک گالن آب آشامیدنی را آلوده کند.
روغن‌های کارکرده یکی از آلاینده‌های محیط زیست است به نحوی که یک گالن روغن کارکرده می‌تواند یک گالن آب آشامیدنی را آلوده کند. یعنی آب مصرفی 50 نفر در طول یک سال، از طرفی انرژی مصرفی جهت تصفیه روغن موتور کارکرده برای یک سوم انرزی مصرفی جهت تصفیه نفت خام است. بازیافت روغن‌های موتور کارکرده نه تنها باعث حفظ محیط زیست خواهد شد بلکه از نظر اقتصادی نیز کاری با صرفه اقتصادی بالا و مشارکت در بازیافت مواد زائد و تبدیل آن به مواد قابل مصرف مجدد را فراهم می‌نماید
 
ممکن است تعجب‌آور باشد که تحت شرایط عادی، روغن را نمی‌توان به راحتی ازبین برد و تنها قابلیت آلوده‌پذیری دارد و به راحتی توسط حلال‌های دیگر آلوده می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود قابلیت بالقوه برای جذب آلودگی داشته و نباید اجازه داد که وارد محیط‌زیست شود. تنها راه و بهترین گزینه بازیافت است به صورتی که به حالت اولیه برگردد و به توان از آن استفاده مجدد کرد. برای تولید روغن موتور حداقل 8 نوع افزودنی اضافه می‌شود و این افزودنی‌ها پس از بازیافت به صورت قیر به دست می‌آید. در ایران تعداد کمی از شرکت‌ها از این آسفالت باقی‌مانده فرآیند استفاده می‌کنند و بیشتر شرکت‌ها تصفیه به دفن غیر اصولی می‌پردازند، که موجب آلوده کردن محیط زیست می‌گردد. اما ارزش این آسفالت زیاد است و می‎توان از آن به خوبی استفاده کرد و دارای ارزش اقتصادی بالایی است.
 
روغن موتور یا روغن‌های روانساز از دو بخش روغن پایه و افزودنی‌های مختلف تشکیل می‌شود. روغن پایه دارای منشا معدنی بوده و از تصفیه نفت خام یا از تصفیه روغن‌های کارکرده تهیه می‌شود. مواد افزودنی به روغن پایه، موادی هستند که بسه با وظیفه‌ای که از روغن انتظار می‌رود به روغن پایه اضافه می‌گردد تا در روغن مقاومت لازم برای شرایط سنگین کار، حرارت و فشار زیاد موتور به طور بهینه ایجاد شود. بنابراین در ابتدا با افزودن مواد پلیمری ویسکوزیته روغن را به میزان لازم رسانده و سپس از هر یک از مواد زیر به میزان لازم به منظور تامین ویژگی‌های مناسب افزوده می‌گردد، از جمله مواد افزوده عبارتند از:
 
پاک‌کننده‌ها و معلق‌کننده‌ها
 
بهبوددهنده شاخص گرانروی (ویسکوزیته)، مواد ضد اکسیداسیون، مواد ضد سائیدگی، مواد ضد کف، مواد ضد خوردگی و ضد زنگ زدگی، مواد پایین آورنده نقطه جوش.
 
روغن‌های موتور دارای ویژگی‌های فیزیکی خاص خود بوده که قابل اندازه‌گیری است:
 
گرانروی (ویسکوزیته): مقاومتی که روغن نسبت به جاری شدن به علت اصطکاک داخلی مولکول‌های آن از خود نشان ‌می‌دهد که در اثر حرارت تغییر می‌نماید.
 
شاخص گرانروی: تغییرات گرانروی با تغییرات دما را با شاخص گرانروی می‌سنجند.
 
نقطه ریزش: نقطه ریزش پایین‌ترین دمایی است که روغن در آن سیال است و جاری ‌می‌شود.
 
نقطه اشتعال: پایین‌ترین دمایی است که در آن روغن به اندازه کافی به بخار تبدیل می‌شود و با هوا یک مخلوط قابل اشتعال می‌سازد به طوری که با نزدیک کردن شعله آتش در یک لحظه مشتعل و سپس خاموش می‌گردد.
 
روغن موتور کارکرده (سوخته):
 
روغن‌های کارکرده یکی از آلاینده‌های محیط زیست است به نحوی که یک گالن روغن کارکرده می‌تواند یک گالن آب آشامیدنی را آلوده کند. یعنی آب مصرفی 50 نفر در طول یک سال، از طرفی انرژی مصرفی جهت تصفیه روغن موتور کارکرده برای یک سوم انرزی مصرفی جهت تصفیه نفت خام است. بازیافت روغن‌های موتور کارکرده نه تنها باعث حفظ محیط زیست خواهد شد بلکه از نظر اقتصادی نیز کاری با صرفه اقتصادی بالا و مشارکت در بازیافت مواد زائد و تبدیل آن به مواد قابل مصرف مجدد را فراهم می‌نماید و در اکثر کشورهای پیشرفته بودجه خاصی به شرکت‌های فعال در رشته بازیافت مواد پرداخت می‌گردد.
 
روغن‌های موتور کارکرده به طور کلی محتوی آب، گرد و غبار، فلزات سبک و سنگین، انواع آلودگی محیطی، مواد شیمیایی و افزودنی‌های صنعتی هستند که در مراحل مختلف بازیافت کلیه مواد زائد را از آن خارج و مجددا روغن به شکل اولیه خود (روغن پایه) برمی‌گردانیم.
 
مراحل مختلف بازیافت شامل:
فیلتراسیون روغن سوخنته سرد
آب‌گیری
حرارت‌دهی
افزودن مواد شیمیایی و سپس عبور دادن روغن داغ از سیستم فیلتر پرس
کلیه روش‌های تصفیه روغن‌های کارکرده (اسیدی – غیراسیدی) می‌توانند بین 70 الی 90 درصد ناخالصی‌های روغن کارکرده را تصفیه و آن را به شکل اولیه خود (روغن پایه) درآورند.
 
روش‌های بازیافتی روغن سوخته:
 
روش سنتی با استفاده از اسید سولفوریک و خام رنگ‌بر، این روش شامل مراحل زیر است:
تقطیر در حرارت حدود 150 درجه سیلسیوس در فشار متعارفی یا خلا جزئی برای جداسازی آب، بنزین، و هیدروکربن‌های سبک و سایر موادی که نقطه جوش پایین دارند مانند تری‌کلراتین..
ترکیب با اسید سولفوریک غلیظ: در این مرحله ترکیبات غیر اشیاع قطبی و آسفالتن ها با اسید سولفوریک ترکیب می‌شوند و تولید لجن اسیدی می‌کنند که با اختلاف وزن مخصوص از روغن جدا می‌شوند، این لجن بزرگ‌ترین ماده مزاحم تولید شده در این صنعت است و در کشورهای صنعتی آن را در کوره‌های مخصوص می‌سوزانند.
ترکیب با خاک رنگ‌بر و مواد خنثی کننده، در این مرحله اسید باقی‌مانده خنثی می‌شود و ترکیبات مضر که به صورت باقی‌مانده توسط خاک جذب می‌گردد. بهبود رنگ و پایداری روغن یکی دیگر از نتایج این مرحله است.
 
تقطیر جزء به جزء در خلا: در این مرحله برش‌های مختلف گازوئیل و روغن‌های سبک جدا می‌شود و روغن باقی‌مانده همراه با خاک را از فیلتر برس عبور می‌دهند. روغنی که از فیلتر خارج می‌شود جمع‌آوری می‌کنند و خاک را که با روغن آغشته است و به نام کیک فیلتر نامیده می‌شود دور می‌ریزند ولی بهتر است آن را در کوره‌های سیمان بسوزانند.
 
مخلوط روغن سبک و گازوئیل را که جداگانه جمع‌آوری شده است مجددا با خاک مخلوط نموده تقطیر می‌کنند تا گازوئیل از آن جدا شود و مخلوط خاک و روغن سبک را فیلتر می‌کنند و به جمع‌آوری روغن سبک موفق می‌شوند.
 
تبصره- با توجه به مقدار افزودنی مصرف شده در روغن موتور که مرتبا افزایش می‌یابد بازیابی روغن به علت مصرف زیاد اسید سولفوریک با مشکل مواجه کرده است لذا برای رفع این مشکل در جهت کاهش مقدار اسید مصرف شده، روغن آب‌گیری شده را قبل از اسیدی کردن شدیدا حرارت می‌دهند (330 تا 350 درجه سیلسیوس) تا ادیتیوها از بین بروند. این مرحله را شوک حرارتی می‌نامند.در اغلب کارخانجات ایران، آب‌گیری و شوک حرارتی را در یک مرحله انجام‌ می‌دهند و آن را (کراکینگ) می‌نامند و به این ترتیب مصرف اسید را به مقدار قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهند.
 
بازیابی روغن به روش ماتیس (MATTYS)
 
این روش در کارخانه lille bonne در فرانسه اجرا شده است و مصرف اسید به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش داده است. سانتریفوژ و اینسنراتور ( کوره سوزاننده ضایعات) نقش تعیین‌کننده‌ای در این روش است. سوخت خارجی مصرف نمی‌شود و کالری لازم از سوزاندن لجن اسید و خاک فیلتر و رسوب تامین می‌شود. اینسنراتور(incenerateur) از نوع دوار و افقی است و به قسمی طراحی شده که ترکیبات فلزی موجود در رسوب به شکل گلوله‌های غیر فرار در می‌آیند و در کف کوره جمه می‌شوند.
 
مراحل اجرا: از محموله‌ای که وارد کارخانه می‌شود نمونه‌برداری می‌کنند و به کمک دستگاه مادون قرمز و کرماتوگرافی و غیره نوع روغن و میزان آلودگی آن مشخص می‌کنند.
 
روغن مناسب را تا 90 درجه گرم می‌کنند. به دستگاه سانتریفوژ می‌فرستند از این دستگاه مرتبا سه فاز هیدروکربور، فاز آبی و یک ماده خمیری شکل که شامل رسوب جامد و مقدار کمی روغن است خارج می‌شود که فاز اخیر و فاز آبی را به اینسنراتور می‌فرستند.
 
1-فاز هیدروکربور را از کوره‌ای عبور می‌دهند تا حرارت آن 180 درجه برسد و سپس آن را به برج تقطیر در خلاء می‌فرستند تا گازوئیل و برش‌های روغن سبک جدا شود.
2-باقی‌مانده برج خلائ را سانتریفوژ می‌کنند تا فاز روغن آن جدا شود و ماده خمیری شکفل را به اینسنراتور می‌فرستند. این روغن و همچنین برش‌های قبلی را که جداگانه جمع‌آوری شده است به طور مجزا به نسبت معینی با اسید سولفوریک مخلوط می‌کنند پس از تشکیل لجن اسیدی آن را به سانتریفوژ می‌فرستند، فاز روغن را از لجن اسید جدا می‌شود که لجن آن را به اینسنراتور می‌فرستند.
3-هر یک از برش‌های روغن را جداگانه به نسبت معینی به خاک رنگی مخلوط و سپس از کوره عبور ‌می‌دهند تا حرارت آن به 240 درجه برسدو بعد آن راصاف می‌کنند و روغن را جمع‌آوری و گل آغشته به روغن را به اینسنراتور می‌فرستند.