江苏省废矿物油回收利用行业现状分析

环境监测管理与技术

2016年'月

•专论与综述•

江苏省废矿物油回收利用行业现状分析

涂勇1，左武1，朱化军1，崔灵丰1，朱成1，孙奇2

(1.江苏省环境科学研究院，江苏省环境工程重点实验室，江苏南京 210036#

2.东南大学能源与环境学院，江苏南京 210096)

摘要：废矿物油回收利用行业可以从废矿物油中回收蕴藏的可再生资源，是实现可持续发展的重要组成。通过调研 发现，2014年江苏省废矿物油产生量最多的3个城市依次为南京、无锡和苏州，而产生量最多的4个行业分别是石油加工 业、金属制品业、运输设备制造业及化学原料和化学制品业。江苏省废矿物油回收利用工艺大致可分为简易预处理法、常 压蒸馏法和减压精馏法3类，通过对比采用这3类工艺的企业处置规模，发现小型企业全部采用简易预处理法，采用常压 蒸馏法的中型企业超过80+，大型企业大部分采用减压精馏工艺。通过分析回收利用单位的经营状况，发现采用简易预处 理工艺的企业许可量利用率最高，在目前的市场环境下生存能力较强。

关键词：废矿物油；回收利用；工艺类型；江苏省中图分类号：X74

文献标志码：A

文章编号：1006 -2009(2016)03 -0001 -05

Current Situation Analysis of Used Mineral Oil

Recycling Industry in Jiangsu Province

TU Yong1，ZU0 Wu1，ZHU Hua-jiin1，CUI Ling-feng1，ZHU Cheng1，SUN Qi2

(1. Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science，Jiangsu Provincial Key Laboratory of

Environmental Engineering，Nanjing，Jiangsu 210036，China；2. School of Ener^&j and

Environment，Southeast University，Nanjing，Jiangsu 210096，China)

Abstract： Oil recycling industry can

tant role in achieving sustainable development ince producing the

most

obtain renewable

sources from used

found that

tlie

were

mineral oil，whi

top

in

purpose. It has been thre

amount of waste mineral oil Nanjing，Wuxi and Suzhou

dustries were petroleum processing，metal worlcing，transportation equipment manufacturing and chemical raw ma­terials and chemicals producing. Three kinds of treating process in Jiangsu province are simple pretreatment，at-mospheric distillation and vacuum refinery distillation. All the small scale treatment plants use simple pretreat­ment process. More than 80+ of the medium scale treatment plants use atmospheric distillation process. Mostlarge scale

treatment plants use

vacuum refinery distillation

process. Acconiing

to

tigation ， recycling plants using simple pretreatment process have a high authorizing amount use ratio. It can beconcluded that simple pretreatment process are competitive in present market.

the

Key words： Used mineral oil； Recycling# Process type# Jiangsu Province

废矿物油指使用从地下矿物中提炼出的油后

形成的废油，在2008年颁布的《国家危险废物名 录》中还包括在石油开采过程中产生的各种废油 及含油污泥[1_2]。相对于从动植物体中提炼出的 以脂肪酸甘油酯为主要成分的动物油和植物油，以 长链烃和芳香族化合物为主要成分的废矿物油对

自然环境的威胁更大[3]。将废矿物油直接倾倒至 土壤或水体中，会破坏土壤和水体的生态平衡，威

收稿日期：2015 -08 -24#修订日期：2016 -01 -16

基金项目：江苏省环境保护厅科研基金资助项目（2014028 )作者筒介：涂勇（1977—)，男，江苏海安人，髙级工程师，硕士， 主要从事环境工程设计与咨询工作。

第28卷第3期

涂勇等.江苏省废矿物油回收利用行业现状分析

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胁人类健康和动植物生长[4_7]。

随着国际油价不断走高，废矿物油蕴藏的再利 用价值也不断增加。为了鼓励对废矿物油再生利 用，美国、欧盟都出台了相关的法律法规及税费优 惠政策，支持废矿物油再生利用行业发展。在政 策、法规的扶持和引导之下，许多大型的废矿物油 再生工厂得以建立。这些工厂大多采用催化加氢 精制工艺，以基础油为主要再生产品[8]。我国也 于2013年颁布了相关优惠政策，规定在2013年11 月1日一2018年10月31日期间，对以回收废矿物 油为原料生产的润滑油基础油、汽油、柴油等工业 油料免征消费税[(]。

尽管如此，我国目前废矿物油回收利用行业的 总体水平还比较落后，工艺先进性参差不齐，收集 和回收利用市场还不够成熟[10]。今通过分析2014 年江苏省危险废物申报系统中3 305家废矿物油 产生单位的产废数据，统计该年度省内不同行业及 不同地级市的废矿物油（HW08 $产生情况。此外， 对省内44家持有废矿物油（HW08)危险废物经营 许可证的回收利用单位实地调研，取样分析不同行 业产生的废矿物油特性，总结不同废矿物油回收利 用工艺的特点，分析回收利用单位的实际经营状 况，以期为研究废矿物油回收利用工艺的适应性及 环境管理要求提供参考，从而促进废矿物油回收利 用行业健康发展。

1

6 607 〇连云港4 714 〇镇江3 650 〇南通2 887 〇

常州1 962 〇淮安1 428 〇扬州1 365 〇泰州 1 201 〇徐州345 〇宿迁232 〇盐城91 〇位于前三的南京、苏州和无锡是江苏省GDP排名前三的 城市，说明较发达的经济带来了巨大的废矿物油产

生量，同时也表明这3个城市的危险废弃物管理系 统相对其他城市更完善。1.2 行业分布情况

据统计，2014年江苏省内各行业废矿物油产 生量分布依次为：石油加工业占33+，金属制品业 占21+，运输设备制造业占21+，化学原料和化学 制品业占16+，其他行业占9+。南京是著名的石 油化工企业聚集城市，这也是该市2014年废矿物 油产生量远超省内其他城市的主要原因。1.3 废矿物油特性分析

利用矿物油提炼出的油品种类非常丰富，而这 些油品在使用后产生的废矿物油性质也千差万 别™。从上述废矿物油产生量最多的4个行业分 别选取4家典型企业，对不同来源的废矿物油样品 作特性分析，结果见表1。由表1可见，来自运输 设备制造业、金属制品业和石油加工业的3份样品 物理性质较为相似，其含水率！5+，杂质！0.8+， 密度范围为970 kg/m3 ~990 kg/m3,与某废矿物油 处置企业回收利用的综合油产品标准差距不大。 这3份油品的闪点范围为165 °C ' 195 °C，虽然达 到了综合油产品标准，但也说明废矿物油中存在大 量馏分较高的大分子物质，提高了其闪点[12]。来 自化学原料和化学制品业的油品闪点只有65 C， 说明其中含有大量小分子易挥发的烷烃组分。

江苏省废矿物油产生情况分析

据统计，2014年江苏省内各地级市废矿物油

1.1 地域分布情况

产生量分别为：南京13 729 〇苏州7 627 〇无锡

表1

不同企业产生的废矿物油特性

Table 1 Characteristic of used mineral oil produced by different enterprises

产废企业某船舶修造有限公司某钢铁有限公司某燃料沥青有限责任公司某化学工业有限公司

某废矿物油处置企业综合油产品标准

所属行业运输设备制造业金属制品业石油加工业化学原料和化学制品业

来源油品润滑油淬火油清洗油活性油

闪点19019516565\"55

含水率

/%54.5

杂质/%0.30.5

密度\"\"kg • m\"3 $

980990970770970 -990

1

15!0.

0.8

1.6

!0.5

2废矿物油回收利用工艺分析

最早废矿物油回收采用硫酸-白土工艺，利用

沥青质、氧化产物等非理想组分反应，用适量硫酸 脱出废油中的杂质，再利用白土补充精制获得再生 油。该工艺是再生废油较为简单和成本较低的方

硫酸与废油中的饱和烃不起化学反应，而与胶质、

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1废矿物油1

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(回(收溶剂、回收矿物油)

法，其缺点是硫酸消耗量大，SO\"等酸性气体产生 量大，还会产生难以处理的酸渣、酸水、白土渣等， 设备容易被浓硫酸腐蚀，存在二次污染环境的风 险，且酸洗工艺所回收的矿物油质量不高。因此，

在国外硫酸工艺已逐渐被淘汰，我国也于2001年 颁布的《危险废物污染防治技术政策》中明确要求 禁止使用硫酸-白土工艺回收矿物油[13]。

1油水分离1—-H

1

白土脱色

I

H

混配|

(含油废水)'废乳化液N

、处理设施v

(沉淀过滤>(白土渣外运)

|成油|

图1废矿物油简易预处理典型工艺流程

催化加氢是一种效率高、低污染的废矿物油回 收工艺，利用高温、高压和催化剂，促使废润滑油中 的氧化物、添加剂等与氢气反应，生成相应的饱和 烃，从而除去废油中的杂质。加氢精制组合工艺与 硫酸精制工艺相比，不产生污染环境的酸渣、酸水， 具有环保、回收率高、产品质量好等优点。然而，催 化加氢技术要求高，设备投资大，需要合适的氢气 来源，只适用于大规模生产。

溶剂精制组合工艺是利用某些有机溶剂对废 油中所含的烃类与添加剂、氧化产物、油泥等溶解 度不同的特性，在一定条件下，将废油中的添加剂、 氧化产物、油泥等杂质除去，然后蒸馏回收溶剂成 为再生油。常用的有机溶剂均为液态，国外有研究 者正在开发使用丙烷或液化石油气（LPG)作为溶 剂回收废矿物油的工艺[14-15]。

虽然国外大型废矿物油回收企业目前大多采 用催化加氢和溶剂提取工艺，但在我国的应用案例 还较少。江苏省目前还没有企业采用这2种工艺 处理废矿物油，主要原因是其投资较大，而且往往 需要大量稳定的废矿物油来源。江苏省废矿物油 产生源比较分散，收集运输成本高，而且大量非法 废矿物油收集单位扰乱了市场秩序，抬高了收购价 格，间接打了企細高投资工賊极性。目 前该省废矿物油处置企业所采用的回收利用工艺 大体可分为3类，即简易预处理法、常压蒸馏法和 减压精馏法。

2.1 简易预处理法

对于来自润滑器件或设备清洗的废矿物油，由 于其使用环境相对封闭，此类废矿物油中仅有因老 化和机械磨损而产生的杂质、水分及油渣，经简单 过滤、脱水及脱色后即可形成品质较低的综合油或 基础油，有的企业还会在混配阶段加入品质较好的 回收溶剂及矿物油来提高再生油品的质量。目前 江苏省内有20家企业采用简易预处理法处理废矿 物油，其典型工艺流程见图1。

Fig. 1

Schematic of typical simple

pretreatment process of used mineral oil

2.2 常压蒸馏法

将废矿物油加热至230 a左右，其中有机组分 受热形成有机蒸气。有机蒸气离开蒸发器后进入 冷凝器，在冷凝器中形成再生基础油或综合油。目 前江苏省内有1(家企业采用常压蒸馏法处理废矿 物油，其典型工艺流程见图2。

图2

废矿物油常压蒸馏典型工艺流程

Fig. 2

Schematic of typical atmospheric

distillation process of used mineral oil

2.3 减压精馏法

精馏是化工生产过程中常用的将混合物中各 组分分离出来的生产工艺。相对于蒸馏法，精馏工 艺不仅能收得2种以上的馏分，而且所收得的组分 纯度较高。利用精馏法处理废矿物油通常可回收 50+〜60+的产品。目前江苏省内有5家企业采 用减压精馏法处理废矿物油，其典型工艺流程见 图 3 。

(轻质y诸罐)|减一线油|-----------------------|减▲蒸发|—

精士塔|—

减二线油|

■

■ I

■

|絮凝剂调和|

|减三线油|

|白上精制IH成品油储罐I

It

Z3Z：

废油|

(委外处置)(白土渣外运)

图3

废矿物油减压精馏典型工艺流程

Fig. 3

Schematic of typical decompress

vacuum refinery distillation of used mineral oil

3

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精馏工艺通过加人絮凝剂中和原料废油中部 分酸性物，同时去除灰分及微小的金属碎渣等机械 杂质。随后利用减压蒸发，将水和轻质油组分闪蒸 分离出来，剩余原料废油再进人分段减压精馏塔分 馏。减压精馏塔内由下至上温度呈递减趋势，因而 在塔的底部、中部及顶部收得的油品沸点也是由高 到低。塔顶和塔中部回收到的油品沸点最低，组分 中物质的相对分子质量较小，可用作调配不同用途 化学品的基础油，分别被称为减一线油和减二线 油。塔底回收到的减三线油由高沸点物质组成，黏 度大，不易再利用，因而作为危险废物委外处置。

表2

2.4 工艺比较

江苏省内44家废矿物油处理处置企业所采用 的典型工艺比较见表2。目前省内企业所产生的 危险废物主要是利用白土对废矿物油脱色精制后 产生的废白土渣，一般经压滤后委托有资质的处置 单位作填埋或焚烧处理。这笔委外处置费用往往

在4 000 ~5 000元不等，增加了企业的经济负担。 采用减压精馏回收得到的基础油色度较好，通常不 需要加人白土搅拌精制，因而所产生的二次危险废 物较少。

废矿物油回收利用典型工艺比较

Table 2 Comparison of typical recycling process of used mineral oil

工艺减压精馏常压蒸馏简易预处理

最髙加热温度

320 '360230 -280100 '110

抗来料量

波动性

弱较强强

配套污染 治理设备

多较少少

二次危险 废物产生量

极少少多

投资规模/万元

>5 000500 -5 000

<500

每吨产品售价

/元

5 000 -6 0003 000 '4 0002 000 '3 000

简易预处理通常采用电加热方式促进原料油 中的油水分离，蒸发出的废气主要是水蒸气和少量 低分子有机物。大部分企业将不可凝结气体直接 外排，而冷凝下来的废水则进人自建或外单位污水 处理厂处理。由于常压蒸馏和减压精馏需要的蒸 馏温度较高，电加热或园区集中供热无法满足要 求，采用此类工艺的处置单位需要自行配备热源炉 窑。大部分企业的自备锅炉采用无烟煤或生物质 燃料，根据需要配套除尘、脱硫、脱硝等大气污染治 理设施[16]，而蒸馏出的不可凝结有机挥发气体则 可通过回炉燃烧来处理。

由于废矿物油大都需要处置企业自行付费收 集，而且废矿物油处置市场秩序较混乱，大多数正 规持证处置企业无法持续收集到足够的原料油，因 而对工艺的抗来料波动性提出了要求。对于减压 精馏装置而言，由于其系统复杂，每次启动的成本 较高，若来料达不到日产最低限值，企业则需要将 来料储存，以备长时间运行所需，避免系统的反复 启闭。常压蒸馏和简易预处理系统工艺相对简单， 来料量波动造成的系统反复启闭影响较小。按处置规模，将废矿物油回收利用企业划分为 3 类，即小型（500 t/a ~999 t/a)、中型（1 000 t/a ' 9 999 t/a)和大型（10 000 t/a及以上）。对江苏省 采用不同工艺的废矿物油回收利用企业分布情况

作分析，结果表明，在采用简易预处理工艺的企业

中，小型、中型、大型企业分别占25+、65+、10+， 且小型企业全部采用该处理工艺；在采用常压蒸馏 工艺的企业中，中型和大型企业分别占89+和

11+ ;在采用减压精馏工艺的企业中，中型和大型

企业分别占20+和80+。该分布特点与3种工艺 的投资额度有关。采用减压精馏工艺的处置企业， 由于涉及化工工艺及压力容器管道，设计、设备、土 地等费用远超另外2种工艺，投资额一般在5 000 万元以上。因此，企业要尽可能地提高年处置能 力，以保证投资的快速回收。常压蒸馏和简易预处 理工艺的投资额相对较少，更多地被小型和中型企 业所采用。

2.5 经营状况分析

由于废矿物油蕴藏的经济价值较高，且相对于 其他危险废物更易再生，大部分回收利用企业收集 时都需要向产废单位支付数百甚至上千元的费用。 一些仅持有危险废物收集证或无证单位依靠低成 本，不断抬高该笔费用，而产废单位在利益驱使下， 采用虚报、瞒报等手段，将大量废矿物油非法倒卖 给无证收集单位，扰乱了废矿物油再生市场的正常 秩序。这种现象对持有危险废物经营许可证的正 规单位的正常经营冲击很大，尤其是对于投资和处 置规模较大的单位，有的甚至要去收购采用简易预

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处理工艺的处置单位的半成品油回厂精加工，以缓 解来料不足的状况，使得成本大为增加。

选取3家采用不同工艺的企业作为代表，考察 废矿物油回收利用企业的实际经营状况，结果见表

表3

3。影响企业经营状况的因素较多，如进料成本、生 产成本、产品售价、处置量等，该研究仅将许可量利 用率作为考察依据。

废矿物油回收利用企业许可量利用率

Table 3 Authorised amount used ratio of used mineral oil recycling enterprise

企业

ZJY

许可量利用率/%

2011 年23.859.87

2012 年37.6311.993.58

2013 年100.189.3724.38

2014 年95.1212.637.96

500$1 600$ 15 000

工艺简易预处理常压蒸馏减压精馏

由表3可见，除了 Z企业2013年和2014年的 许可量利用率超过90%以外，Z企业在其他年份及 其他企业各年份的利用率均未超过40+，这与目 前较为混乱的废矿物油收集和处置市场不无关系。 采用简易预处理工艺的Z企业的许可量利用率比 采用另2种工艺的J企业和3企业高得多，主要原 因是该企业许可量较低，且工艺运行成本较低，在 与无证收集单位竞争时价格劣势相对更小-些。3

结论

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⑴通过对江苏省废矿物油产生企业作调查， 发现产生量最多的3个城市依次为南京、无锡和苏 州，而石油加工业、金属制品业、运输设备制造业及 化学原料和化学制品业则是废矿物油产生量最多 的4个行业。

⑵江苏省内废矿物油回收利用企业所采用 的工艺大致可分为3类：简易预处理法、常压蒸馏 法和减压精馏法。对这3类工艺及采用3类工艺 的企业处置规模作对比，发现简易预处理法更适合 小型企业，常压蒸馏工艺更适合中型企业，大型企 业可通过采用减压精馏工艺，提高产品品质和售 价，雛投资回收速度。

⑶在无证收集单位的恶性竞争下，合法废矿 物油经营单位许可量利用率普遍较低。在管理措 施无法有效改进的情况下，许可量较低、采用简易 预处理工艺的处置企业仍有其存在的必然性。

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