사용후 엔진오일을 기유로 재정제: 용제 추출, 진공 증류 및 실리카겔 샌드 연마

서론: 폐모터오일에 숨겨진 가치

폐모터오일은 폐기물이 아닙니다. 그것은 물, 연료, 마모 금속, 산화 생성물 및 탄소질 슬러지로 오염되어 성능이 저하된 탄화수소 흐름이지만, 기유 분자는 대부분 온전하게 유지됩니다. 잘 설계된 재정제 공정은 투입량의 70~80%를 사용 가능한 기유로 회수하여 귀중한 윤활유 원료를 시장에 공급하는 동시에 부적절한 폐기로 인한 환경적 부담을 피할 수 있습니다.

경제성은 설득력이 있지만 기술적 과제는 실재한다. 폐엔진오일은 복잡하고 가변적인 원료이다. 그 오염 프로파일은 공급원, 사용 이력, 보관 조건에 따라 달라진다. 단일 처리 단계만으로는 규격 등급의 기유를 생산할 수 없다. 재정제는 각기 다른 오염물질군을 대상으로 하는 분리 기술들의 순차적 조합을 필요로 하며, 최종 마무리 단계의 성능이 제품이 ASTM 색상, 점도, 안정성 규격을 충족하는지를 종종 결정한다.

이 글은 사용된 모터오일을 기유로 재정제하는 것에 초점을 맞추며, 특히 마무리 및 탈색 단계에서 실리카겔 모래의 역할에 주목합니다.

공정 설계를 논의하기 전에 무엇을 제거해야 하는지 이해하는 것이 필수적입니다:

1. 물 및 경질 연료. 연소 블로바이와 응축으로 물과 연료 희석이 발생합니다. 물은 부식을 촉진하고 하류 분리를 방해하며, 경질 연료는 인화점과 점도를 저하시킵니다.

2. 마모 금속 및 입자상 물질. 엔진 마모로 발생한 철, 구리, 납 및 기타 금속이 탄소 입자 및 오염 물질과 함께 오일에 축적됩니다. 이들은 하류 장비를 보호하고 회분 규격을 충족하기 위해 제거되어야 합니다.

3. 산화 생성물 및 슬러지. 열 및 산화 분해는 카르복실산, 에스테르, 케톤 및 고분자 슬러지를 생성합니다. 이 화합물들은 극성이 있고 표면 활성이 있으며, 사용된 오일의 어두운 색상과 냄새의 상당 부분을 유발합니다.

4. 다환 방향족 탄화수소(PAHs) 및 수지. 이 화합물들 중 일부는 발암성이 있으며, 연소 및 오일 분해 과정에서 형성됩니다. 이들의 제거는 제품 안전성과 색상 품질에 매우 중요합니다.

5. 첨가제 잔류물. 원래 윤활유 제형에 포함된 마모 방지제, 세정제, 분산제 첨가제는 폐유에 남아 있으며, 제거되지 않으면 재정제 공정을 방해할 수 있습니다.

현대적인 재정제 공정은 일반적으로 탈수, 진공 증류, 용매 추출, 흡착제 연마를 결합합니다. 각 단계는 특정한 역할을 합니다.

물과 경질 연료는 가열 및 플래시 증발을 통해 제거됩니다. 이 단계는 하류 장비를 보호하고 에너지 소비를 줄입니다.

진공 증류는 오일을 비점 범위별 분획 — 경질 유분, 기유 범위, 중질 잔사 — 으로 분리합니다. 진공 하에서 운전하면 더 낮은 온도에서 증류가 가능하여 열분해를 방지하고 기유 품질을 보존할 수 있습니다. 잘 운영되는 진공 증류 장치는 금속, 슬러지 및 중질 오염물의 대부분을 제거하여 잔사에 농축시킬 수 있습니다.

용매 추출은 진공 증류로는 분리할 수 없는 비이상 성분 — PAH, 수지, 아스팔텐 및 산화 생성물 — 을 제거합니다. 용매는 이러한 바람직하지 않은 화합물을 선택적으로 용해시키고 포화 기유 분획은 라피네이트에 남깁니다.

성능 데이터. Heliyon에 발표된 2026년 연구에서는 2-프로판올과 n-부탄올을 사용한 폐모터오일의 용매 추출을 평가했습니다. 용매 대 오일 비율 6:1에서 2-프로판올은 71.5%의 기유 수율을 달성한 반면, n-부탄올은 64.5%를 기록했습니다. 4:1 비율에서는 2-프로판올이 61%, n-부탄올이 55%의 수율을 보였습니다. 이 연구는 더 높은 용매 비율과 2-프로판올을 용매로 사용하는 것이 수율과 제품 품질 모두를 향상시킨다는 것을 확인했습니다.

N-메틸-2-피롤리돈(NMP)은 폐 윤활유 재정제에 널리 사용되는 또 다른 용매입니다. 중국 특허는 약 75%의 기유 수율을 달성하고 우수한 제품 특성을 갖는 진공 증류–NMP 추출 공정을 설명합니다. 이 특허는 또한 폐 윤활유의 이론적 기유 함량이 약 85%임을 언급하며, 이는 공정 최적화를 통해 수율 개선의 여지가 있음을 나타냅니다.

용매 추출 후에도 라피네이트에는 용해된 색소체, 미량의 극성 화합물 및 잔류 냄새가 여전히 남아 있습니다. 바로 이 지점에서 실리카겔 샌드가 그 가치를 발휘합니다.

실리카겔 샌드는 비표면적 300–500 m²/g, 기공 직경 85–110 Å의 흰색 입상 흡착제입니다. 다공성 구조는 물리적 흡착을 통해 남아 있는 극성 물질, 색소체 및 수지상 화합물을 선택적으로 흡착합니다. 오일이 실리카겔 샌드 베드를 통과하면 불순물이 기공 구조에 포집되어 더 밝은 색상의 깨끗한 기유가 생성됩니다.

2022년 모터 오일 정제소의 윤활유 기유 마무리 공정에 관한 연구에서는 흡착제를 애타펄자이트 점토에서 실리카 겔로 변경한 효과를 평가했습니다. 해당 연구에 따르면, 실리카 겔 여과를 사전 화학 처리와 결합했을 때 기준으로 사용된 상용 기유보다 더 높은 품질 매개변수를 얻을 수 있었습니다. 이는 실리카 겔이 재생유의 불순물 및 색상 제거에 유익하다는 보다 광범위한 문헌과 일치합니다.

마무리 단계이지, 일차 분리 기술이 아닙니다.

이러한 한계를 이해하는 것이 전문 흡착제 공급업체와 단순히 모래를 판매하는 업체를 구분하는 기준입니다.

문헌은 재정제 기유 품질에 대한 명확한 벤치마크를 제공합니다:

데이터 해석: 용매 추출은 기존의 산-점토 처리보다 더 높은 수율을 제공합니다. 산-점토 처리는 우수한 품질 매개변수를 달성할 수 있지만 수율이 낮고 폐점토 처리 부담이 있습니다. 최고 품질의 제품은 용매 추출과 흡착제 연마의 조합에서 나오며, 각 단계가 최종 사양에 기여합니다.

실리카겔 샌드는 여과 탱크 또는 흡착제 접촉 컬럼에 사용됩니다. 장비 요구 사항은 간단합니다:

적절한 직경과 베드 깊이를 갖춘

오일을 베드에 통과시키기 위해

오일에 휘발성 탄화수소가 포함된 경우

베드 포화 상태 추적

연속 운전을 위해서는 트윈 탱크 시스템을 사용하면 한 탱크를 재충전하는 동안 다른 탱크는 계속 가동할 수 있습니다. 소규모 운영에는 단일 탱크 배치 운전으로 충분합니다. 디젤 탈색 및 열분해유 연마에 사용되는 동일한 장비는 재정제 기유 마무리에도 호환되므로 다품종 오일 재활용 운영에 다용도로 활용할 수 있는 투자입니다.

실리카겔 샌드는 재정제 공정에서 고비용 항목은 아니지만 제품 가치에 미치는 영향은 그에 비례하지 않을 정도로 큽니다. ASTM 색상 규격을 충족하는 기유는 어둡고 규격 미달인 제품보다 프리미엄 가격을 받을 수 있습니다. 처리된 오일 톤당 흡착제 비용은 적은 편입니다. 실리카겔 샌드 1톤으로 오일 50~200톤을 처리할 수 있으며, 이는 초기 색상과 목표 최종 색상에 따라 달라집니다.

핵심 경제적 동인은 다음과 같습니다:

규격 등급 기유 대 비규격 암색 오일

수소처리 전 극성 화합물 제거로 촉매 수명 연장

사용 후 실리카겔 샌드는 응집이나 고화가 일어나지 않아 사용 후 점토보다 취급이 용이합니다

흡착제 정제는 불순물만 제거하고 기유 탄화수소는 제거하지 않으므로, 베드가 적절히 설계된 경우 수율 손실이 최소화됩니다

입자 크기(2–5mm, 4–8mm, 20–200메시)와 포장은 필터 탱크 구성 및 공정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 맞춤형 추천을 위해 오일 특성과 목표 사양을 제공해 주세요.

탈색률 ≥98%, SiO₂ 함량 ≥98%

폐모터 오일 마무리의 특정 과제를 이해합니다

실리카겔 샌드 적용을 위한 필터 탱크 제공

당사 팀은 기유 스트림에 적합한 등급과 베드 구성을 선택하는 데 도움을 드릴 수 있습니다

안정적인 공급과 공장 직거래 가격

중국 주요 항구에서의 효율적인 선적

사용한 모터 오일에서 오염 물질(물, 금속, 산화 생성물, 색소체)을 제거하여 재윤활 또는 산업용으로 적합한 기유를 생산하는 공정입니다.

실리카겔 샌드는 마무리 흡착제입니다. 증류 및 용매 추출 후 기유에서 용해된 색소체, 극성 화합물 및 냄새를 제거합니다. 이는 해당 상류 공정을 대체하는 것이 아닙니다.

재정제 기유는 일반적으로 ASTM 색상 < 2.0이 기대됩니다. 최적화된 용매 추출 및 실리카 겔 폴리싱을 통해 1.0–1.5 ASTM 범위의 색상을 달성할 수 있습니다.

수율은 기술에 따라 다릅니다. 6:1 비율의 2-프로판올을 사용한 용매 추출은 발표된 연구에서 71.5%를 달성했습니다. NMP 추출은 약 75%를 달성했습니다. 기존 산-점토 공정은 일반적으로 45~49%의 수율을 보입니다.

네, 하지만 결과는 제한적일 것입니다. 실리카겔 샌드는 연마 단계입니다. 대량의 오염 물질을 제거하기 위한 상류 증류 및 추출 없이는 흡착제 베드가 빠르게 포화되고 제품 품질이 일관되지 않을 것입니다.

실리카겔 샌드 1톤은 초기 색상과 목표 사양에 따라 약 50~200톤의 오일을 처리할 수 있습니다. 최적의 투여량은 특정 오일에 대한 테스트를 통해 결정해야 합니다.

네. 고객님의 특정 재정제 기유에 대한 평가용 샘플을 제공해 드릴 수 있습니다. 오일 특성과 목표 사양을 알려주시면 연락드리겠습니다.

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