Утилизация масел: история, способы и оборудование

утилизация трансформаторных масел

Утилизация масел – проблема в целом не новая. В последние годы существенно прогрессировали регенерационные технологии, с помощью которых возможно восстанавливать до уровня качественных базовых масел 70-85%, а в некоторых случаях и 90% исходного сырья. Полученный в результате восстановления отработанного масла материал может перерабатываться еще как минимум несколько раз. Важность регенерации несложно понять даже из простого сопоставления цифр: из сырой нефти выход товарного продукта во многих случаях не превышает 10%. Поэтому утилизация масел является достаточно перспективной отраслью в плане открытия собственного бизнеса.

Потенциальная выгода существенно увеличивается, если обеспечить сбор отработанных масел на уровне 35-54%. В этом случае энергозатраты на очистку и восстановление нефтепродуктов почти в 20 раз меньше, чем те, что необходимы для получения таких же объемов базового сырья из сырой нефти.

История вопроса

Системный сбор и утилизация масел в Советском Союзе начался еще в 1930-м году. К началу 90-х годов прошлого столетия собиралось и отправлялось на переработку около 1 млн. 700 тыс. тонн отработанного масла в год. В России объемы начали снижаться и в 1994-м году составили только 470 тыс. тонн. В последующие годы ситуация только ухудшалась, что значило только одно: несобранное масло попросту сливалось в сточные канавы или же уходило на черный рынок.

Если говорить о планетарном масштабе, то здесь общая масса отработанных масел оценивается примерно 40 млн. тон в год. Из них собирается не больше половины, а перерабатывается и вовсе около 2 млн. тонн, что составляет 5% от общего объема.

В мире утилизация масел вызывает неоднозначное отношение. Европейские лидеры перерабатывают в среднем от 30 до 40% отработанных масел, получая на выходе товарную продукцию достаточно высокого качества. Прорыв в отрасли осуществила Директива 75/439/ЕЕС, которая была введена в действие на территории Европейского Союза в 1975 году. Данный документ регламентирует создание целостной системы сбора, транспортировки, хранения и переработки масел без нанесения вреда окружающей среде. Директива в корне изменила отношение к отработке. После ее введения отработанное масло стало восприниматься не как отход, предназначенный к уничтожению, а как ценный сырьевой продукт для целевого вторичного использования. Главной технологией для европейских стран остается регенерация масла, которая экологически и экономически наиболее оправдана. Каждый из членов ЕС три раза в год отчитывается перед специальной комиссией по вопросам утилизации и переработке масел в своей стране.

утилизация масел

Европейским лидером считается Великобритания, в которой действует мощная государственная программа. Именно благодаря ей регенерируется до 86% от всех отработанных нефтепродуктов. На территории Соединенного Королевства располагается больше тысячи малогабаритных установок по регенерации технических масел. Чаще всего такое оборудование находится в местах сбора вторичного сырья. Серьезными достижениями в сфере утилизации отметились также Германия, Италия, Бельгия, Голландия и Люксембург.

Что говорит статистика?

Статистика по образованию и потреблению отработанных масел в разных странах собрана в таблице, которая приводится ниже.

Таблица 1

Образование и потребление отработанных масел в различных странах тыс. т/год

 Страна

 Потребление масел

 Сбор отработанных масел

 Переработка отработанных масел

 Россия и страны СНГ

 7800

 1700

 260

 США

 10000

 4000

 Около 400

 Канада

 1400

 –

 Около 250

 Германия

 1460

 730

 400

 Великобритания

 800

 200

 150

 Франция

 850

 250

 200

 Италия

 630

 200

 150

 Голландия

 500

 200  15

Как видно из таблицы, более развитые страны подвергают переработке 30-38% от общего количества отработанных минеральных масел. Такая бережность во многом объясняется тем, что данные страны не имеют собственных источников нефтепродуктов и поэтому вынуждены покупать их за рубежом.

Утилизация масел смазочных отработанных

Отработанные смазочные масла (ОСМ) относятся к жидким отходам. ОСМ – это любое масло, полученное из сырой нефти или синтетического масла, загрязненное в результате использования физическими или химическими примесями. Даже нормальная эксплуатация не исключает попадания в смазочные масла грязи, металлических частиц, воды или химических веществ. Со временем их количество превышает ту границу, до которой еще возможно использование смазочного материала по непосредственному назначению.

Экологически безопасная утилизация масел смазочного назначения – это их переработка с целью получения различных товарных продуктов (пластичных смазок, топлив, масел, консервационных материалов и т.п.).

Характеристики и эксплуатация трансформаторного масла

Трансформаторное масло незаменимо при эксплуатации масляных выключателей, трансформаторных подстанций и отдельных трансформаторов. В каждой стране таких устройств большое количество, поэтому для экономии финансовых средств целесообразно использовать экономные технологии восстановления рабочего ресурса оборудования. Это обойдется намного дешевле, чем покупать, например, новый трансформатор. Одной из важнейших подзадач является полное восстановление важных свойств трансформаторных масел.

Технические требования к производимым трансформаторным маслам изложены в ГОСТ 982-80. В таблице приведены основные характеристики трансформаторных масел марок ТК, Т-740 и Т-1500.

Марка масла Кинематическая вязкость трансформаторного масла, мм2/с, при внешних температурах, 0С Температура вспышки трансформаторно-го масла, 0С Температура загустевания, 0С Кислотное число
20 50 100
ТК 30 9,6 3,0 135 -45 0,05
Т-750 26 8 2,8 135 -55 0,02
Т-1500 26 8 3,0 135 -45 0,01

При увеличении кислотного числа  в трансформаторных маслах имеют место следующие отрицательные явления:

  • увеличение коррозионной активности серы. При этом окисляются токопроводящие контакты и снижается КПД трансформатора;
  • увеличивается содержание металлических мыл, снижается пробивное напряжение;
  • в масле наблюдаются соединения серы, воздействие которых способно повредить металлическую поверхность бака трансформатора.

Эти факторы приводят к неполной реализации рабочего потенциала изоляционной жидкости.

Укажем основные особенности эксплуатации трансформаторного масла:

  • отсутствие существенных колебаний вязкости при резком снижении температуры окружающей среды;
  • высокие диэлектрические характеристики.

Очистка трансформаторного масла

Очистка трансформаторного масла – важная составляющая сервисного обслуживания трансформаторов. Необходимость в проведении этой операции возникает из-за накопления в масле посторонних веществ: частичек оплетки кабеля, деталей трансформатора и т.п. Они образуют так называемые мостики проводимости, которые могут быть предпосылкой для коротких замыканий. Если подобное масло эксплуатируется длительно, то в нем появляются микропузырьки газа и вода. Такие примеси способствуют пробою диэлектрика. Особенно подвержены этому трансформаторы, работающие под высоким напряжением (более 60 кВ).

утилизация масел

Кроме очистки выделяют также и регенерацию трансформаторного масла, которая заключается в полном восстановлении его свойств. При правильно подобранной периодичности обработки срок службы трансформатора может быть продлен на 20 и более лет.

Требования, выдвигаемые к нефтепродуктам, поступающим на регенерацию, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Требования к отработанным нефтепродуктам, поступающим на регенерацию

 Показатели

 Норма для масел

 Масла отработавшие

 Масла индустриальные отработавшие

 Смесь нефтепродуктов отработанных

 Кинематическая вязкость при 50 ⁰С, мм2  >35 5-35
 Условная вязкость при 20 ⁰С, мм2 >40  13-40  –
 Температура вспышки в открытом тигле, ⁰С  ≤100  ≤120  –

 Содержание, масс. % механических примесей воды

 ≤1≤2 ≤1≤2

≤1

≤2

Среди всего многообразия регенерационного оборудования рекомендуем обратить внимание на установки типа СММ-Р. Ее основными отличительными чертами являются:

  • полное восстановление свойств трансформаторного масла, после чего его можно использовать повторно для решения тех же задач;
  • возможность реактивации используемого сорбента непосредственно в установке;
  • обработка масла может проводиться на включенном трансформаторе, что сокращает финансовые потери, вызванные перебоями в поставках электричества.

Утилизация трансформаторного масла: общая характеристик существующих подходов

Все подходы, базирующиеся на регенерации, нацелены на то, чтобы повысить свойства и улучшить химическую чистоту трансформаторного масла. Исходя из этого, обработка масла должна решать такие задачи:

  • сушка масла;
  • дегазация масла;
  •  увеличение диэлектрической прочности;
  • снижение кислотного сила;
  • удаление воды.

Обычно очистка трансформаторного масла является многоступенчатой и для ее практической реализации используются механические и химические методы. Механическая обработка хороша в качестве предварительной очистки, так как позволяет избавиться не более чем от 70% существующих в масле примесей. Поэтому для более глубокой обработки прибегают к химической очистке. Ее эффективность может достигать 95… 98%.

Как контролируются диэлектрические характеристики трансформаторного масла при регенерации

После проведения регенерации осуществляется хроматографический анализ, с помощью которого определяют соответствие эксплуатационных параметров значениям, указанным в ГОСТ 982-80.:

  • плотности при 20ºС;
  • вязкости;
  • температуры воспламенения;
  • температуры застывания;
  • электроизоляционных свойств;
  • напряжения пробоя;
  • стабильности окисления.

Кроме перечисленных параметров хроматографический анализ также включает в себя определение содержания ароматических углеводородов, поверхностного натяжения и упругости насыщенных паров. Все перечисленные характеристики являются отличными индикаторами качества проведенной регенерации.