Количество отработанных нефтяных масел, образуемых ежегодно в мире, огромно. Практически каждое промышленное предприятие в той или иной мере сталкивается с проблемой утилизации такого сырья. Некоторые субъекты хозяйственной деятельности в силу разных причин обращаются с отработанными маслами не очень бережно, что может привести к печальным последствиям. В этом случае поможет регенерация масла.

Регенерация масла химическими методами

Суть химических методов регенерации отработанных масел состоит в введении специальных реагентов, которые взаимодействуют с загрязняющими веществами. Результатом химических реакций, при этом протекающих, является образование соединений, которые потом легко можно удалить из масла.

Химические методы объединяют в себе кислотную и щелочную очистки, гидрогенизацию, окисление кислородом, осушку и очистку от примесей с использованием окислов, карбидов и гидридов металлов.

Рассмотрим химические методы очистки отработанных масел, которые получили наибольшее распространение.

Если в качестве критерия брать число установок регенерации трансформаторного масла и объем перерабатываемого сырья, то на первом месте в мире находится очистка с применением серной кислоты. Среди недостатков такой очистки отметим невозможность удаления из масел полициклических аренов и высокотоксичных соединений хлора. Также после нее остается большое количество кислого гудрона, который является трудно утилизируемым и экологически опасным отходом.

Несомненные преимущества в плане экологии перед очисткой с использованием серной кислоты имеет гидроочистка. Она позволяет получить высококачественные масла и увеличить их выход. Но имеет метод и свои недостатки. В первую очередь, это потребность в значительных количествах водорода.

Чтобы очистить отработанные масла от высокотоксичных соединений хлора, смол, продуктов окисления и присадок, применяется металлический натрий. В результате химических реакций с участием этого элемента образуются полимеры и соли натрия, имеющие высокую температуру кипения. Это позволяет проводить отгонку масла.

На практике для очистки и восстановления отработанных масел могут применяться установки и аппараты, объединяющие в себе различные методы. Такой подход позволяет проводить регенерацию отработанных масел разных марок и с различной степенью снижения эксплуатационных показателей.

Важно понимать, что при регенерации возможно получение базовых масел, которые по качеству будут идентичными свежим. Выход сырья при этом может составлять от 80% до 90% в зависимости от качества исходного масла. Несложно подсчитать, что в таком случае регенерацию базовых масел можно проводить еще как минимум два раза. Но это справедливо исключительно в случае применения современных технологических процессов обработки и соответствующего оборудования.

Непрерывная и периодическая регенерация масла

Непрерывная регенерация значительно эффективнее периодической. Очевидно, что лучше систематически поддерживать масло в трансформаторах в состоянии, близком к состоянию свежего сухого масла (что обеспечивает надежную работу электроаппаратуры и, в конечном счете, увеличивает срок службы трансформаторов), чем допускать сильное его старение, приводящее к необходимости слива масла для последующей регенерации. При непрерывном способе масло регенерируют без снятия нагрузки электросети.

Очистка масла в трансформаторах с помощью термосифонных фильтров — наиболее высокопроизводительный способ, обеспечивающий минимальные потери масла и исключающий затраты времени и труда на его смену и периодическую очистку. Благодаря удобству и хорошим результатам этот способ получил широкое распространение. Термосифонный фильтр представляет собой цельносварной цилиндр, заполняемый крупнозернистым адсорбентом и присоединяемый к трансформатору для его постоянного обслуживания. Циркуляция масла в фильтре происходит непрерывно вследствие разности температур, а следовательно, и разности плотностей масла в нижней и верхней частях термосифона и баке трансформатора. Масло в термосифонном фильтре движется сверху вниз.

Наибольший эффект очистки термосифонными фильтрами достигается при подсоединении их к трансформаторам с маслами, имеющими небольшие кислотные числа и нейтральную реакцию водной вытяжки. При большой окисленности масла применение термосифонных фильтров менее эффективно. В случае сильного старения масла, склонного к выделению шлама, который может отлагаться на обмотке и в кожухе трансформатора, термосифонный фильтр рекомендуется присоединять после ревизии трансформатора и тщательной очистки всех его деталей и кожуха от выпавшего шлама. Сильно окисленное масло целесообразно предварительно очистить на адсорбционной установке. Очевидно, лучше всего подключать термосифонные фильтры к трансформаторам со свежим маслом. Адсорбенты в термосифонных фильтрах сменяют при достижении кислотного числа масла 0,1—0,12 мг КОН/г, не дожидаясь появления кислой реакции водной вытяжки. Средний срок службы адсорбента до его замены в термосифонных фильтрах составляет, по эксплуатационным данным, примерно 3,5 года.

Регенерация масла в трансформаторах под напряжением

Регенерация масла под напряжением применяется лишь в том случае, когда невозможно снять с трансформатора напряжения по тем или иным причинам. Она может проводиться в различных трансформаторах независимо от их мощности и напряжения, но при этом количество масла не должно быть менее 500 кг, а уровень его в расширителе после включения адсорбционной установки должен быть на половине высоты последнего.

Регенерация масла под напряжением должна осуществляться квалифицированным персоналом, освоившим процесс очистки масла на адсорбционной установке. Неправильные действия обслуживающего персонала могут привести к тяжелым последствиям. Поэтому должно быть проверено знание персоналом соответствующих инструкций по эксплуатации установки и правил техники безопасности.

Регенерацию проводят обычно на адсорбционной установке по схеме: трансформатор — адсорбер — фильтрпресс — расширитель — трансформатор. В случае необходимости подогрева масла (преимущественно при восстановлении его в резервных трансформаторах) в схему установки перед адсорбером вводят электроподогреватель. Во время регенерации масла в трансформаторе отключают газовую защиту, которую вновь включают по окончании процесса восстановления масла не раньте чем через 72 ч. Маслорегенерационная адсорбционная установка подключается к силовому трансформатору при снятом напряжении. Нижний спускной кран трансформатора соединяют маслостойким шлангом с всасывающим патрубком установки. Нагнетательный маслопровод установки по направлению движения масла (адсорбер — фильтрпресс) соединяют с расширителем трансформатора и надежно укрепляют. Регенерационную установку заземляют.

Регенерация масла в трансформаторе с отключением напряжения производится с соблюдением указанного выше режима работы с той разницей, что в линию подачи масла до адсорбера включают подогреватель, обеспечивающий нагрев входящего в адсорбер масла до 60—70° С.

Регенерация масла при ревизии трансформаторов

При ревизии трансформаторов без доставки их в ремонтные организации регенерацию масла проводят по схеме, приведенной ниже. В этом случае целесообразно восстанавливать масло во избежание остывания сразу после снятия напряжения с трансформатора.

Масло из трансформатора забирают насосом и подают на фильтрацию через фильтр-пресс, где от него отделяются механические примеси. Фильтрованное масло через электроподогреватель  поступает в адсорбер и далее собирается в емкости. Регенерированное масло, качество которого восстанавливается до норм ГОСТ на свежее масло, перекачивают обратно в трансформатор (по окончании ревизии) через фильтр-пресс или через центрифугу и фильтр-пресс.

Регенерацию масла при ревизии трансформаторов, доставляемых в ремонтные организации, обычно проводят по следующей схеме. Отработанное масло из трансформатора перекачивают в емкость, из которой оно самотеком (или насосом) через электроподогреватель и адсорбер поступает в емкость регенерированного масла. Из этой емкости его перекачивают в трансформатор через фильтр-пресс.

Рентабельность регенерации масла

Для того, чтобы определить, рентабельна ли регенерация масла, нам необходимо вычислить прибыль и затраты.

В данном случае затраты будут определяться размером капитальных вложений на установку регенерации масла. Последние вычисляют по формуле:

З = З₁+З₂+З₃+З₄+З₅,

где

З₁ – стоимость покупаемых изделий для установки, З₂ – стоимость расходных материалов для изготовления деталей установки, З₃ – затраты на оплату труда рабочих, учитывающие социальные выплаты в соответствии с действующим законодательством, З₄ – затраты на монтаж и установку оборудования, З₅ – остальные непредвиденные в предыдущих пунктах расчеты.

Прибыль от внедрения установки регенерации масел рассчитывают по формуле:

П = П_М+П_ОТ+П_П+П_Д,

где

П_М – экономия на затратах на покупку свежего масла, П_ОТ – экономия на затратах на оплату труда рабочих в связи с сокращением трудоемкости процесса регенерации, П_П – экономия средств на простоях оборудования (трансформаторов, двигателей, гидросистем и т.д.), П_Д – другие виды прибыли (экономии), не учтенные в предыдущих пунктах.

Сведя в единую таблицу все составляющие затрат и прибыли, а также используя приведенные формулы, подсчитывают рентабельность процесса регенерации масла. Если расчет ведется в процентах, то чем больше полученная величина, тем более рентабельной является регенерация масла в условиях конкретного предприятия или комплекса.

Рентабельность регенерации во многом зависит от типа обрабатываемого продукта. Например, если речь идет о трансформаторных маслах, то рентабельность может достигать достаточно больших значений. При восстановлении моторных масел вопрос пока остается открытым, так как затраты далеко не всегда перекрывают полученные выгоды.

Регенерационные технологии компании GlobeCore

Долгое время проблема утилизации отработанных масел оставалась актуальной. Но теперь есть универсальное решение! Регенерационные технологии компании GlobeCore позволяют не только обезопасить окружающую среду от вредных воздействий, но и приносят огромную прибыль.

Ухудшившиеся в ходе эксплуатации параметры масла восстанавливаются до нормированных значений, что позволяет использовать продукт и дальше. Снимается проблема не только покупки нового масла для осуществления замены, но и проблема нагрузки на окружающую среду. Используя технологии GlobeCore, вы экономите собственные денежные средства и делаете огромный вклад в сохранение чистоты нашей планеты и здоровья всего человечества.

Регенерационные процессы GlobeCore базируются как на классических, так и на новых решениях, разработанных конструкторским отделом компании. Нагрев, фильтрация, вакуумирование и адсорбция позволяют восстанавливать даже наиболее загрязненные масла, превращая, на первый взгляд, бесполезную отработку в продукт, ничем не уступающий по своим показателям свежему нефтяному маслу.

Таким образом, процессы GlobeCore позволяют не только сохранять окружающую среду, обезопасить организм человека от влияния вредных факторов, но и работают на вашу прибыль: экономия финансовых средств на покупке масла благоприятно скажется на бюджете каждого промышленного предприятия.