Rerrefino de óleo de motor usado para óleo base: extração com solvente, destilação a vácuo e polimento com areia de sílica gel

Introdução: O Valor Não Aproveitado no Óleo de Motor Usado

O óleo lubrificante usado não é resíduo. É uma corrente de hidrocarbonetos que se degradou — contaminada com água, combustível, metais de desgaste, produtos de oxidação e lodo carbonáceo — mas cujas moléculas de óleo base permanecem em grande parte intactas. Um processo de rerrefino bem projetado pode recuperar 70–80% da entrada como óleo base utilizável, devolvendo ao mercado uma valiosa matéria-prima lubrificante e evitando a carga ambiental do descarte inadequado.

A economia é atraente, mas o desafio técnico é real. O óleo lubrificante usado é uma matéria-prima complexa e variável. Seu perfil de contaminação difere conforme a origem, o histórico de uso e as condições de armazenamento. Nenhuma etapa de tratamento isolada é capaz de produzir óleo básico com especificação de qualidade. A rerefinação exige uma combinação sequenciada de tecnologias de separação — cada uma voltada para uma classe diferente de contaminante — e o desempenho da etapa final de acabamento frequentemente determina se o produto atende às especificações ASTM de cor, viscosidade e estabilidade.

Este artigo concentra-se no rerrefino de óleo lubrificante usado para óleo base, com atenção especial ao papel da areia de sílica gel na etapa de acabamento e descoloração.

Antes de discutir o projeto do processo, é essencial entender o que deve ser removido:

1. Água e combustíveis leves. O blow-by da combustão e a condensação introduzem água e diluição de combustível. A água promove corrosão e interfere na separação a jusante; combustíveis leves reduzem o ponto de fulgor e a viscosidade.

2. Metais de desgaste e material particulado. Ferro, cobre, chumbo e outros metais do desgaste do motor acumulam-se no óleo, juntamente com partículas de carbono e sujeira. Estes devem ser removidos para proteger os equipamentos a jusante e atender às especificações de cinzas.

3. Produtos de oxidação e lodo. A degradação térmica e oxidativa produz ácidos carboxílicos, ésteres, cetonas e lodo polimérico. Esses compostos são polares, tensoativos e responsáveis por grande parte da cor escura e do odor do óleo usado.

4. Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) e resinas. Esses compostos — alguns dos quais são cancerígenos — são formados durante a combustão e a degradação do óleo. Sua remoção é fundamental para a segurança do produto e a qualidade da cor.

5. Resíduos aditivos. Aditivos antidesgaste, detergentes e dispersantes da formulação original do lubrificante permanecem no óleo usado e podem interferir na rerefinação se não forem removidos.

Um processo moderno de rerefinação normalmente combina desidratação, destilação a vácuo, extração por solvente e polimento com adsorvente. Cada etapa tem um papel específico.

Água e combustíveis leves são removidos por aquecimento e evaporação flash. Esta etapa protege os equipamentos a jusante e reduz o consumo de energia.

A destilação a vácuo separa o óleo em frações de faixa de ebulição — leves, faixa de óleo base e resíduo pesado. Operar sob vácuo permite a destilação em temperaturas mais baixas, evitando o craqueamento térmico e preservando a qualidade do óleo base. Uma unidade de destilação a vácuo bem operada pode remover a maior parte dos metais, lodo e contaminantes pesados, concentrando-os no resíduo.

A extração por solvente remove os componentes não ideais — HPAs, resinas, asfaltenos e produtos de oxidação — que a destilação a vácuo não consegue separar. O solvente dissolve seletivamente esses compostos indesejáveis, deixando a fração de óleo base saturada no rafinado.

Dados de desempenho. Um estudo de 2026 publicado na Heliyon avaliou a extração por solvente de óleo de motor usado utilizando 2-propanol e n-butanol. Com uma proporção solvente-óleo de 6:1, o 2-propanol alcançou um rendimento de óleo base de 71,5%, em comparação com 64,5% para o n-butanol. Com uma proporção de 4:1, o 2-propanol produziu 61% contra 55% para o n-butanol. O estudo confirmou que proporções de solvente mais elevadas e o 2-propanol como solvente melhoraram tanto o rendimento quanto a qualidade do produto.

A N-metil-2-pirrolidona (NMP) é outro solvente amplamente utilizado para o rerrefino de lubrificantes usados. Uma patente chinesa descreve um processo de destilação a vácuo seguido de extração com NMP que alcança um rendimento de óleo base de aproximadamente 75%, com boas propriedades do produto. A patente também observa que o teor teórico de óleo base em lubrificantes usados é de cerca de 85%, indicando margem para melhoria do rendimento por meio da otimização do processo.

Após a extração por solvente, o refinado ainda carrega corpos corados dissolvidos, compostos polares residuais e odor residual. É aqui que a areia de sílica gel entrega seu valor.

A areia de sílica gel é um adsorvente granular branco com área superficial específica de 300–500 m²/g e diâmetro de poro de 85–110 Å. Sua estrutura porosa adsorve seletivamente as espécies polares remanescentes, corpos corados e compostos resinosos por meio de adsorção física. O óleo passa por um leito de areia de sílica gel, e as impurezas são capturadas na estrutura dos poros, produzindo um óleo base mais claro e limpo.

Um estudo de 2022 sobre o processo de acabamento de uma base lubrificante de uma refinaria de óleo de motor avaliou uma mudança no adsorvente de argila atapulgita para sílica gel. O estudo descobriu que a filtração com sílica gel, combinada com um tratamento químico prévio, produziu parâmetros de qualidade superiores ao óleo base comercial usado como referência. Isso é consistente com a literatura mais ampla: a sílica gel é benéfica para a remoção de impurezas e cor do óleo regenerado.

etapa de acabamento, não uma tecnologia de separação primária.

Compreender esses limites é o que separa um fornecedor profissional de adsorventes daquele que simplesmente vende areia.

A literatura fornece referenciais claros para a qualidade do óleo base re-refinado:

Interpretando os dados: A extração por solvente proporciona maior rendimento do que o tratamento convencional com ácido-argila. O ácido-argila pode atingir bons parâmetros de qualidade, mas com menor rendimento e com o ônus do descarte de argila residual. O produto de mais alta qualidade resulta da combinação de extração por solvente e polimento com adsorvente, em que cada etapa contribui para a especificação final.

O gel de sílica em areia é utilizado em tanques de filtro ou colunas de contato com adsorvente. Os requisitos de equipamento são simples:

com diâmetro e profundidade de leito adequados

para conduzir o óleo através do leito

se o óleo contiver hidrocarbonetos voláteis

para acompanhar a saturação do leito

Para operação contínua, sistemas de tanque duplo permitem que um tanque seja recarregado enquanto o outro permanece em serviço. Para operações menores, a operação em batelada com tanque único é suficiente. O mesmo equipamento usado para descoloração de diesel e polimento de óleo de pirólise é compatível com o acabamento de óleo base re-refinado, tornando-se um investimento versátil para operações de reciclagem de óleo com múltiplos produtos.

A areia de sílica gel não é um item de alto custo no processo de re-refino, mas seu impacto no valor do produto é desproporcional. Um óleo base que atende às especificações de cor ASTM obtém um prêmio sobre um produto escuro e fora de especificação. O custo do adsorvente por tonelada de óleo tratado é modesto — uma tonelada de areia de sílica gel pode tratar de 50 a 200 toneladas de óleo, dependendo da cor inicial e do ponto final desejado.

Os principais fatores econômicos são:

Óleo base de grau de especificação versus óleo escuro fora de especificação

Remover compostos polares antes do hidrotratamento prolonga a vida útil do catalisador

A areia de sílica gel usada não aglomera nem solidifica, facilitando o manuseio em comparação com a argila usada

O polimento com adsorvente remove apenas as impurezas, não os hidrocarbonetos do óleo base — a perda de rendimento é mínima quando o leito é dimensionado corretamente

O tamanho das partículas (2–5 mm, 4–8 mm, 20–200 mesh) e a embalagem podem ser adaptados à configuração do seu tanque de filtro e aos requisitos do processo. Forneça as características do seu óleo e as especificações desejadas para uma recomendação personalizada.

Taxa de descoloração ≥98%, teor de SiO₂ ≥98%

Entendemos os desafios específicos do acabamento de óleo lubrificante usado

Tanques de filtro disponíveis para aplicação de areia de sílica gel

Nossa equipe pode ajudar a selecionar o grau e a configuração de leito adequados para o seu fluxo de óleo base

Fornecimento estável e preços diretos de fábrica

Envio eficiente a partir dos principais portos chineses

É o processo de remoção de contaminantes — água, metais, produtos de oxidação e corpos de cor — do óleo de motor usado para produzir um óleo base adequado para relubrificação ou uso industrial.

A areia de sílica gel é um adsorvente de acabamento. Ela remove corpos de cor dissolvidos, compostos polares e odor do óleo base após a destilação e extração por solvente. Não substitui essas etapas anteriores.

Espera-se tipicamente que o óleo base re-refinado tenha cor ASTM < 2,0. Com extração por solvente otimizada e polimento com sílica gel, é possível alcançar cor na faixa de 1,0–1,5 ASTM.

O rendimento depende da tecnologia. A extração por solvente com 2-propanol numa proporção de 6:1 alcançou 71,5% em pesquisas publicadas. A extração com NMP alcançou aproximadamente 75%. Os processos convencionais de ácido-argila normalmente rendem 45–49%.

Sim, mas os resultados serão limitados. A areia de sílica gel é uma etapa de polimento. Sem destilação e extração a montante para remover os contaminantes em massa, o leito adsorvente saturar-se-á rapidamente e a qualidade do produto será inconsistente.

Uma tonelada de areia de sílica gel pode tratar aproximadamente 50–200 toneladas de óleo, dependendo da cor inicial e da especificação desejada. A dosagem ideal deve ser determinada através de testes no seu óleo específico.

Sim. Amostras podem ser fornecidas para avaliação no seu óleo base re-refinado específico. Entre em contato conosco com as características do seu óleo e especificações desejadas.

Para cotações, fichas técnicas ou amostras de areia de sílica gel para rerrefino de óleo lubrificante usado:

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