إعادة تكرير زيت المحركات المستعمل إلى زيت أساس: الاستخلاص بالمذيبات، التقطير الفراغي والتلميع بجل السيليكا الرملي

مقدمة: القيمة غير المستغلة في زيت المحركات العادم

زيت المحركات المستعمل ليس نفايات. إنه تيار هيدروكربوني متدهور — ملوث بالماء والوقود والمعادن الناتجة عن التآكل ومنتجات الأكسدة والحمأة الكربونية — لكن جزيئات الزيت الأساسي فيه تبقى سليمة إلى حد كبير. يمكن لعملية إعادة تكرير مصممة جيدًا أن تستعيد 70–80% من المدخلات كزيت أساسي قابل للاستخدام، مما يعيد مادة وسيطة قيّمة للتزييت إلى السوق مع تجنب العبء البيئي الناتج عن التخلص غير السليم.

الجوانب الاقتصادية مقنعة، لكن التحدي التقني حقيقي. فزيت المحركات المستعمل هو مادة تغذية معقدة ومتغيرة. ويختلف ملف التلوث فيه باختلاف المصدر وتاريخ الخدمة وظروف التخزين. ولا يمكن لأي خطوة معالجة واحدة أن تنتج زيت أساس مطابق للمواصفات. إذ تتطلب إعادة التكرير مزيجًا متسلسلًا من تقنيات الفصل — تستهدف كل منها فئة مختلفة من الملوثات — وغالبًا ما تحدد أداء خطوة التشطيب النهائية ما إذا كان المنتج يستوفي مواصفات اللون واللزوجة والاستقرار وفق معايير ASTM.

تركز هذه المقالة على إعادة تكرير زيت المحركات المستعمل إلى زيت أساسي، مع اهتمام خاص بدور رمل هلام السيليكا في مرحلة التشطيب وإزالة اللون.

قبل مناقشة تصميم العملية، من الضروري فهم ما يجب إزالته:

1. الماء والوقود الخفيف. يؤدي تسرب غازات الاحتراق والتكاثف إلى دخول الماء وتخفيف الوقود. يعزز الماء التآكل ويتداخل مع الفصل في المراحل اللاحقة؛ بينما يخفض الوقود الخفيف نقطة الوميض واللزوجة.

2. معادن التآكل والجسيمات. تتراكم الحديد والنحاس والرصاص وغيرها من المعادن الناتجة عن تآكل المحرك في الزيت، إلى جانب جسيمات الكربون والأوساخ. يجب إزالة هذه المواد لحماية المعدات اللاحقة وتلبية مواصفات الرماد.

3. منتجات الأكسدة والحمأة. ينتج التحلل الحراري والأكسدي أحماض الكربوكسيل والإسترات والكيتونات والحمأة البوليمرية. هذه المركبات قطبية ونشطة سطحياً ومسؤولة عن الكثير من اللون الداكن والرائحة في الزيت المستعمل.

4. الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) والراتنجات. تتكون هذه المركبات — وبعضها مسرطن — أثناء الاحتراق وتحلل الزيت. إزالتها أمر بالغ الأهمية لسلامة المنتج وجودة اللون.

5. المخلفات الإضافية. تبقى إضافات مقاومة التآكل والمنظفات والمشتتات من تركيبة الزيت الأصلية في الزيت المستعمل ويمكن أن تتداخل مع إعادة التكرير إذا لم تتم إزالتها.

تجمع عملية إعادة التكرير الحديثة عادةً بين التجفيف والتقطير الفراغي والاستخلاص بالمذيبات والتلميع بالممتزات. لكل خطوة دور محدد.

تتم إزالة الماء والوقود الخفيف عن طريق التسخين والتبخر الوميضي. تحمي هذه الخطوة المعدات اللاحقة وتقلل من استهلاك الطاقة.

يفصل التقطير بالتفريغ الزيت إلى أجزاء حسب نطاق الغليان — النهايات الخفيفة، ونطاق الزيت الأساسي، والمخلفات الثقيلة. ويتيح التشغيل تحت التفريغ إجراء التقطير عند درجات حرارة أقل، مما يتجنب التكسير الحراري ويحافظ على جودة الزيت الأساسي. ويمكن لوحدة تقطير بالتفريغ تُدار بشكل جيد أن تزيل الجزء الأكبر من المعادن والحمأة والملوثات الثقيلة، وتركيزها في المخلفات.

يزيل الاستخلاص بالمذيبات المكونات غير المثالية — الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، والراتنجات، والأسفلتينات، ونواتج الأكسدة — التي لا يستطيع التقطير بالتفريغ فصلها. ويذيب المذيب هذه المركبات غير المرغوب فيها انتقائيًا مع ترك جزء الزيت الأساسي المشبع في الرافينات.

بيانات الأداء. دراسة عام 2026 نُشرت في Heliyon قيّمت الاستخلاص بالمذيبات لزيت المحركات المستعمل باستخدام 2-بروبانول وn-بيوتانول. عند نسبة مذيب إلى زيت 6:1، حقق 2-بروبانول إنتاجية زيت أساس 71.5%، مقارنة بـ 64.5% لـ n-بيوتانول. عند نسبة 4:1، أنتج 2-بروبانول 61% مقابل 55% لـ n-بيوتانول. أكدت الدراسة أن نسب المذيب الأعلى و2-بروبانول كمذيب حسّنا كلاً من الإنتاجية وجودة المنتج.

N-ميثيل-2-بيروليدون (NMP) هو مذيب آخر واسع الاستخدام لإعادة تكرير زيوت التشحيم المستعملة. تصف براءة اختراع صينية عملية تقطير بالتفريغ واستخلاص بـ NMP تحقق إنتاجية زيت أساسي تبلغ حوالي 75%، مع خصائص منتج جيدة. تشير البراءة أيضاً إلى أن المحتوى النظري للزيت الأساسي في زيوت التشحيم المستعملة يبلغ حوالي 85%، مما يشير إلى وجود مجال لتحسين الإنتاجية من خلال تحسين العملية.

بعد الاستخلاص بالمذيب، لا يزال الرافينات يحمل أجسامًا ملونة ذائبة ومركبات قطبية أثرية ورائحة متبقية. وهنا يأتي دور رمل السيليكا جل بقيمته.

رمل السيليكا جل هو مادة ماصة حبيبية بيضاء بمساحة سطحية محددة تتراوح بين 300 و500 م²/غ وقطر مسامي يتراوح بين 85 و110 Å. يمتص هيكله المسامي بشكل انتقائي الأنواع القطبية المتبقية والأجسام الملونة والمركبات الراتنجية من خلال الامتزاز الفيزيائي. يمر الزيت عبر طبقة من رمل السيليكا جل، وتُحتجز الشوائب في بنية المسام، مما ينتج زيت أساس أفتح لونًا وأنقى.

قيّمت دراسة أُجريت عام 2022 حول عملية التشطيب لقاعدة زيت تشحيم من مصفاة زيت محركات التغيير في المادة المازة من طين الأتاپولجيت إلى هلام السيليكا. وجدت الدراسة أن الترشيح بهلام السيليكا، مقترنًا بمعالجة كيميائية مسبقة، أنتج معايير جودة أعلى من الزيت الأساسي التجاري المستخدم كمرجع. وهذا يتوافق مع الأدبيات الأوسع: هلام السيليكا مفيد لإزالة الشوائب واللون من الزيت المُعاد تكريره.

تشطيب، وليس تقنية فصل أولية.

فهم هذه الحدود هو ما يفصل مورد المواد الماصة المحترف عن الشخص الذي يبيع الرمل فقط.

توفر الأدبيات معايير واضحة لجودة زيت الأساس المُعاد تكريره:

تفسير البيانات: يوفر الاستخلاص بالمذيبات عائدًا أعلى من المعالجة التقليدية بالحمض والطين. يمكن للحمض والطين تحقيق معايير جودة جيدة ولكن بعائد أقل وعبء التخلص من الطين المستنفد. يأتي المنتج الأعلى جودة من مزيج من الاستخلاص بالمذيبات والتلميع بالممتزات، حيث تساهم كل خطوة في المواصفات النهائية.

يُستخدم رمل هلام السيليكا في خزانات الترشيح أو أعمدة التلامس بالممتزات. متطلبات المعدات واضحة ومباشرة:

بقطر وعمق طبقة مناسبين

لدفع الزيت عبر الطبقة

إذا كان الزيت يحتوي على هيدروكربونات متطايرة

لتتبع تشبع الطبقة

للتشغيل المستمر، تسمح أنظمة الخزان المزدوج بإعادة تحميل خزان واحد بينما يظل الآخر في الخدمة. للعمليات الأصغر، يكفي التشغيل الدفعي بخزان واحد. المعدات نفسها المستخدمة في إزالة لون الديزل وتلميع زيت الانحلال الحراري متوافقة مع إنهاء الزيت الأساسي المعاد تكريره، مما يجعلها استثمارًا متعدد الاستخدامات لعمليات إعادة تدوير الزيوت متعددة المنتجات.

رمل السيليكا جل ليس عنصرًا عالي التكلفة في عملية إعادة التكرير، لكن تأثيره على قيمة المنتج غير متناسب. الزيت الأساسي الذي يلبي مواصفات اللون ASTM يحقق علاوة سعرية مقارنة بمنتج داكن غير مطابق للمواصفات. تكلفة المادة المازة لكل طن من الزيت المعالج متواضعة — يمكن لطن واحد من رمل السيليكا جل معالجة 50–200 طن من الزيت، اعتمادًا على اللون الابتدائي ونقطة النهاية المطلوبة.

المحركات الاقتصادية الرئيسية هي:

زيت أساسي بمواصفات قياسية مقابل زيت داكن غير مطابق للمواصفات

إزالة المركبات القطبية قبل المعالجة الهيدروجينية يطيل عمر المحفز

رمل السيليكا الجيلي المستهلك لا يتكتل أو يتصلب، مما يسهل التعامل معه مقارنة بالطين المستهلك

تلميع المواد الممتزة يزيل الشوائب فقط، وليس هيدروكربونات الزيت الأساسي — فقدان الإنتاجية ضئيل عندما يكون حجم الطبقة مناسبًا

يمكن تخصيص حجم الجسيمات (2-5 مم، 4-8 مم، 20-200 شبكة) والتعبئة وفقًا لتكوين خزان الفلتر ومتطلبات العملية الخاصة بك. يرجى تقديم خصائص الزيت والمواصفات المستهدفة للحصول على توصية مخصصة.

معدل إزالة اللون ≥98%، محتوى SiO₂ ≥98%

نحن نفهم التحديات المحددة لإنهاء زيت المحركات المستعمل

خزانات فلتر متاحة لتطبيق رمل السيليكا جل

يمكن لفريقنا المساعدة في اختيار الدرجة المناسبة وتكوين الطبقة لتيار الزيت الأساسي الخاص بك

إمداد مستقر وتسعير مباشر من المصنع

شحن فعّال من الموانئ الصينية الرئيسية

هي عملية إزالة الملوثات — الماء والمعادن ومنتجات الأكسدة والأجسام الملونة — من زيت المحرك المستعمل لإنتاج زيت أساس مناسب لإعادة التشحيم أو الاستخدام الصناعي.

رمل هلام السيليكا هو مادة ماصة للتشطيب. يزيل الأجسام الملونة الذائبة والمركبات القطبية والروائح من الزيت الأساس بعد التقطير والاستخلاص بالمذيبات. وهو ليس بديلاً عن تلك الخطوات السابقة.

يُتوقع عادةً أن يكون للزيت الأساسي المُعاد تكريره لون ASTM أقل من 2.0. مع الاستخلاص بالمذيبات المُحسَّن والتلميع بهلام السيليكا، يمكن تحقيق لون في نطاق 1.0–1.5 ASTM.

يعتمد العائد على التقنية. حقق الاستخلاص بالمذيب باستخدام 2-بروبانول بنسبة 6:1 نسبة 71.5% في الأبحاث المنشورة. حقق الاستخلاص باستخدام NMP حوالي 75%. تنتج عمليات الحمض والطين التقليدية عادةً 45-49%.

نعم، لكن النتائج ستكون محدودة. رمل جل السيليكا هو خطوة تلميع. بدون التقطير والاستخلاص في المراحل السابقة لإزالة الملوثات الرئيسية، سيتشبع سرير المادة المازة بسرعة وستكون جودة المنتج غير متسقة.

يمكن لطن واحد من رمل جل السيليكا معالجة ما يقرب من 50-200 طن من الزيت، اعتمادًا على اللون الأولي والمواصفات المستهدفة. يجب تحديد الجرعة المثلى من خلال الاختبار على زيتك المحدد.

نعم. يمكن تقديم عينات للتقييم على زيت الأساس المُعاد تكريره المحدد الخاص بك. يرجى الاتصال بنا مع خصائص الزيت الخاصة بك والمواصفات المستهدفة.

للحصول على عروض الأسعار أو أوراق البيانات الفنية أو عينات من رمل السيليكا جل لإعادة تكرير زيت المحركات المستعمل:

📧 البريد الإلكتروني: info@jusenchem.com

📞 واتساب: +86 18954690080

🌐 الموقع الإلكتروني:www.jusenchem.com