В МГТУ им. Г.И. Носова учеными разработан способ углекислотной регенерации отработанных масел и маслосодержащих отходов металлургического производства.
Идея очищения переработанного масла принадлежит студенту кафедры металлургии и химических технологий Ермеку Уразакову.
«Существует множество технологий регенерации масел. Например, вакуумная перегонка масла, но при ней не получается нужной вязкости. Кроме того, это очень дорогой и затратный процесс. Мы же хотели получить настоящее, чистое масло. Мы экспериментировали, изучали различные способы, попробовали использовать доступный газ, и у нас получилось», - рассказывает Ермек.
Наставником и ученым-теоретиком в проекте выступила Наталья Свечникова, доцент кафедры металлургии и химических технологий.
«Мы изобрели способ регенерации отработанных промышленных масел, включающий отстаивание масла, фильтрацию, центрифугирование. После удаления механических примесей проводили углекислотную экстракцию с получением базового масла, которое после добавки специальных присадок можно использовать, как товарный продукт. Внедрение технологии регенерации отработанных масел обеспечит защиту окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами и сократит материальные и экономические потери», - поясняет Наталья.
Для того чтобы эксперимент удался, в испытательной лаборатории университета, под руководством заведующей лабораторией Алены Мазовой была собрана специальная лабораторная установка регенерации отработанных масел и маслосодержащих отходов методом углекислотной очистки, которая включала в себя: круглодонную колбу, термометр, нагреватель, манометр, баллон с углекислым газом, водяной холодильник и колбу-приемник.
«Мы предварительно из отработанного масла удалили крупные механические примеси размером более 5 мм путем отстаивания, в случае высокой вязкости масла его предварительно нагревали до температуры 600 С. После очистки от крупных механических примесей масло центрифугируется с отделением мелких механических примесей размером 0,1-0,5 мм и последующей их утилизацией. На стадии углекислотной экстракции в колбу с маслом подаем углекислый газ, нагретый до температур 310 - 3400 градусов под давлением 0,3-0,7 атмосфер, что позволило обеспечить протекание процесса наиболее эффективно, в зависимости от плотности и вязкости отработанного масла, при регенерации высоковязких масел давление повышали до 0,7 атмосфер. В случае подачи углекислого газа под давлением менее 0,3 атмосфер не позволит обеспечить протекание процесса экстракции масляных фракций», - рассказывает Алена Мазова.
«Углекислый газ, являясь экстрагентом, облегчает процесс перехода в газообразное состояние масляных фракций, за счет чего снижается температура начала кипения масляных фракций, предотвращая процесс деструкции углеводородов масляных фракций. Экстракция углеводородов масла углекислым газом протекает за счет его сродства с углеводородами и последующей отгонкой их из реактора в виде паров фракций масла. Пары масляных фракций, проходя через водяной холодильник, конденсируются в приемник. При охлаждении углекислый газ практически полностью отделяется от масляных фракций, остаточное содержание в газе примесей менее 0,1 %. Жидкий остаток после углекислотной экстракции - гудрон может быть использован, например, для изготовления асфальта», - говорит Ермек Уразаков.
Для исследования ученые выбрали отработанные масла - индустриальное масло марки «И-40» и гидравлическое масло марки «А», используемые в металлургическом производстве ПАО «ММК».
Кроме того, ученые установили, что таким образом масло можно прорабатывать не однократно, также специалисты провели дополнительный анализ, после перегонки масла с помощью углекислого газа, газ тоже приобретает первоначальные свойства.
«Анализ газа показал, что после экстракции содержание в нем составило практически 99% СО2, то есть он не загрязняется и его можно использовать при очистке повторно», - отмечает Наталья Свечникова.
Сейчас ученые задумались о создании малого инновационного предприятия на базе патента, так как уже есть заинтересованные предприниматели.
