使用済みモーターオイルの基油への再精製：溶剤抽出、真空蒸留、シリカゲルサンド研磨

はじめに：廃モーターオイルに眠る未活用の価値

廃モーターオイルは廃棄物ではありません。それは劣化した炭化水素流であり、水、燃料、摩耗金属、酸化生成物、炭素質スラッジで汚染されていますが、その基油分子は大部分が無傷のままです。適切に設計された再精製プロセスは、投入量の70～80%を使用可能な基油として回収し、貴重な潤滑油原料を市場に戻すと同時に、不適切な廃棄による環境負荷を回避することができます。

経済性は魅力的だが、技術的な課題は現実のものである。廃モーター油は複雑で変動の大きい原料である。その汚染プロファイルは、発生源、使用履歴、保管条件によって異なる。単一の処理工程では規格グレードの基油を製造することはできない。再精製には、それぞれ異なる種類の汚染物質を対象とする分離技術の段階的な組み合わせが必要であり、最終仕上げ工程の性能が、製品がASTMの色、粘度、安定性の規格を満たすかどうかをしばしば決定づける。

本記事では、使用済みモーターオイルの基油への再精製に焦点を当て、特に仕上げおよび脱色段階におけるシリカゲルサンドの役割に注目します。

プロセス設計を議論する前に、何を除去する必要があるかを理解することが不可欠です：

1. 水と軽質燃料。燃焼ブローバイと凝縮により水と燃料の希釈が発生します。水は腐食を促進し、下流の分離を妨げます。軽質燃料は引火点と粘度を低下させます。

2. 摩耗金属と粒子状物質。エンジン摩耗による鉄、銅、鉛などの金属が炭素粒子や汚れとともにオイル中に蓄積されます。これらは下流機器を保護し、灰分仕様を満たすために除去する必要があります。

3. 酸化生成物とスラッジ。熱および酸化劣化により、カルボン酸、エステル、ケトン、および高分子スラッジが生成されます。これらの化合物は極性で界面活性があり、使用済み油の暗色と悪臭の大部分の原因となります。

4. 多環芳香族炭化水素（PAH）と樹脂。これらの化合物の一部は発がん性があり、燃焼および油の劣化中に生成されます。それらの除去は、製品の安全性と色品質にとって重要です。

5. 添加剤残留物。元の潤滑油配合に含まれる耐摩耗剤、清浄分散剤などの添加剤は廃油中に残存し、除去しないと再精製を妨げる可能性があります。

現代の再精製プロセスは通常、脱水、真空蒸留、溶剤抽出、吸着剤仕上げを組み合わせています。各ステップには特定の役割があります。

水と軽質燃料は加熱とフラッシュ蒸発によって除去されます。このステップは下流機器を保護し、エネルギー消費を削減します。

真空蒸留は油を沸点範囲ごとの留分（軽質留分、基油範囲、重質残渣）に分離します。真空下で運転することで、より低い温度で蒸留が可能となり、熱分解を避け、基油の品質を保持します。適切に運転された真空蒸留装置は、金属、スラッジ、重質汚染物質の大部分を除去し、これらを残渣に濃縮することができます。

溶剤抽出は、真空蒸留では分離できない非理想成分（PAH、樹脂、アスファルテン、酸化生成物）を除去します。溶剤はこれらの望ましくない化合物を選択的に溶解し、飽和基油留分をラフィネートに残します。

性能データ。Heliyonに掲載された2026年の研究では、2-プロパノールとn-ブタノールを用いた使用済みモーターオイルの溶媒抽出が評価されました。溶媒対油比6:1において、2-プロパノールは基油収率71.5%を達成し、n-ブタノールの64.5%と比較されました。4:1の比率では、2-プロパノールは61%の収率を示し、n-ブタノールは55%でした。この研究は、より高い溶媒比率と溶媒としての2-プロパノールが収率と製品品質の両方を向上させることを確認しました。

N-メチル-2-ピロリドン（NMP）は、廃潤滑油の再精製に広く使用されている別の溶剤です。中国の特許には、真空蒸留–NMP抽出プロセスにより約75%の基油収率を達成し、良好な製品特性が得られることが記載されています。この特許はまた、廃潤滑油中の理論基油含有量が約85%であることを指摘しており、プロセス最適化による収率改善の余地があることを示しています。

溶媒抽出後、ラフィネートには依然として溶解した色体、微量の極性化合物、および残留臭が含まれています。ここでシリカゲルサンドがその価値を発揮します。

シリカゲルサンドは白色の粒状吸着剤で、比表面積は300～500 m²/g、細孔径は85～110 Åです。その多孔質構造は、物理吸着により残存する極性物質、色体、樹脂状化合物を選択的に吸着します。油はシリカゲルサンドの層を通過し、不純物は細孔構造内に捕捉され、より淡色で清浄な基油が生成されます。

モーターオイル精製所の潤滑油基油の仕上げ工程に関する2022年の研究では、吸着剤をアタパルジャイト粘土からシリカゲルに変更した場合の評価が行われた。この研究では、シリカゲルろ過と事前の化学処理を組み合わせることで、参照として使用された市販基油よりも高い品質パラメータが得られることが判明した。これは、シリカゲルが再生油からの不純物と色の除去に有効であるという、より広範な文献と一致している。

仕上げステップであり、主要な分離技術ではありません。

これらの限界を理解することが、単に砂を販売する業者とプロの吸着剤サプライヤーを分けるものです。

文献は再精製基油の品質に関する明確なベンチマークを提供しています：

データの解釈：溶媒抽出は従来の酸-粘土処理よりも高い収率をもたらします。酸-粘土処理は良好な品質パラメータを達成できますが、収率は低く、廃粘土の処分負担が伴います。最高品質の製品は、溶媒抽出と吸着剤研磨の組み合わせから得られ、各工程が最終仕様に寄与します。

シリカゲルサンドはろ過タンクまたは吸着剤接触塔で使用されます。設備要件はシンプルです：

適切な直径と層厚を備えた

ベッドを通してオイルを駆動するため

オイルに揮発性炭化水素が含まれている場合

ベッド飽和を追跡するため

連続運転の場合、ツインタンクシステムでは一方のタンクを再充填している間ももう一方のタンクが稼働を続けられます。小規模な運用では、単一タンクのバッチ運転で十分です。ディーゼル脱色や熱分解油の仕上げに使用される同じ設備は、再精製基油の仕上げにも対応しており、多品種の油リサイクル運用において汎用性の高い投資となります。

シリカゲルサンドは再精製プロセスにおいて高コストな項目ではありませんが、製品価値への影響は不釣り合いなほど大きいものです。ASTM色規格を満たす基油は、暗色で規格外の製品よりも高いプレミアムが付きます。処理油1トンあたりの吸着剤コストは控えめです — シリカゲルサンド1トンで、開始時の色と目標とする終点に応じて50～200トンの油を処理できます。

主要な経済的推進要因は以下のとおりです：

規格グレードの基油と規格外の暗色油

水素化処理前に極性化合物を除去することで触媒寿命が延びる

使用済みシリカゲル砂は凝集や固化を起こさないため、使用済み粘土よりも取り扱いが容易

吸着剤による精製は不純物のみを除去し、基油炭化水素は除去しない — 床が適切に設計されていれば収率損失は最小限

粒子サイズ（2～5 mm、4～8 mm、20～200メッシュ）および包装は、お客様のフィルタータンク構成とプロセス要件に合わせてカスタマイズできます。最適な推奨事項については、オイルの特性と目標仕様をご提供ください。

脱色率≥98%、SiO₂含有量≥98%

使用済みモーターオイルの仕上げにおける特有の課題を理解しています

シリカゲルサンド用途に対応したフィルタータンクをご用意

当社チームは、お客様の基油ストリームに適したグレードとベッド構成の選定をお手伝いします

安定供給と工場直送価格

中国の主要港からの効率的な輸送

使用済みモーターオイルから、水、金属、酸化生成物、着色物質などの汚染物質を除去し、再潤滑や産業用途に適した基油を製造するプロセスです。

シリカゲルサンドは仕上げ用吸着剤です。蒸留と溶剤抽出後の基油から、溶解した着色物質、極性化合物、臭気を除去します。これは上流の工程の代替にはなりません。

再精製基油は通常、ASTM色 < 2.0が期待される。最適化された溶剤抽出とシリカゲル仕上げにより、1.0～1.5 ASTM範囲の色が達成可能である。

収率は技術に依存します。2-プロパノールを用いた6:1の比率での溶媒抽出は、公開された研究で71.5%を達成しました。NMP抽出は約75%を達成しています。従来の酸-粘土プロセスは通常45～49%の収率です。

はい、ただし結果は限定的になります。シリカゲルサンドは仕上げ工程です。上流の蒸留と抽出で大部分の汚染物質を除去しないと、吸着床はすぐに飽和し、製品品質が不安定になります。

1トンのシリカゲルサンドで約50～200トンの油を処理できます。これは初期の色と目標仕様によって異なります。最適な添加量は、お客様の特定の油でテストして決定する必要があります。

はい。お客様の特定の再精製基油での評価用にサンプルを提供できます。油の特性と目標仕様をお知らせください。

使用済みモーターオイルの再精製用シリカゲル砂の見積書、技術データシート、またはサンプルについては：

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