廢機油再精煉為基礎油：溶劑萃取、真空蒸餾與矽膠砂拋光

簡介：廢機油中未開發的價值

廢機油不是廢棄物。它是一種已劣化的烴流——受到水、燃料、磨損金屬、氧化產物和碳質污泥的污染——但其基礎油分子在很大程度上仍保持完整。設計良好的再精煉製程可將輸入的70–80%回收為可用的基礎油，將有價值的潤滑油原料送回市場，同時避免不當處置對環境造成的負擔。

從經濟角度來看很有吸引力，但技術挑戰確實存在。廢機油是一種複雜且多變的原料。其污染物特徵因來源、使用歷程和儲存條件而異。沒有任何單一的處理步驟能夠生產出符合規格等級的基礎油。再精煉需要依序組合多種分離技術——每種技術針對不同類別的污染物——而最終精製步驟的表現往往決定產品能否達到 ASTM 色度、黏度和穩定性規範。

本文聚焦於將使用過的機油再精煉為基礎油，特別關注矽膠砂在精製和脫色階段的作用。

在討論製程設計之前，必須了解哪些物質需要被去除：

1. 水和輕質燃料。燃燒竄氣和冷凝會引入水和燃料稀釋。水會促進腐蝕並干擾下游分離；輕質燃料會降低閃點和黏度。

2. 磨損金屬和顆粒物。來自引擎磨損的鐵、銅、鉛和其他金屬會與碳顆粒和污垢一起積累在油中。必須去除這些物質以保護下游設備並符合灰分規格。

3. 氧化產物與污泥。熱降解和氧化降解會產生羧酸、酯類、酮類和聚合性污泥。這些化合物具有極性、表面活性，並造成廢油大部分的深色和氣味。

4. 多環芳香烴（PAHs）和樹脂。這些化合物——其中一些具有致癌性——在燃燒和油品降解過程中形成。去除它們對於產品安全性和顏色品質至關重要。

5. 添加劑殘留。原潤滑油配方中的抗磨、清潔和分散添加劑會殘留在廢油中，若未去除，可能會干擾再精煉過程。

現代再精煉過程通常結合脫水、真空蒸餾、溶劑萃取和吸附劑拋光。每個步驟都有其特定作用。

通過加熱和閃蒸蒸發去除水分和輕質燃料。此步驟可保護下游設備並降低能耗。

真空蒸餾將油分離成沸點範圍餾分——輕餾分、基礎油範圍和重質殘渣。在真空下操作可在較低溫度進行蒸餾，避免熱裂解並保持基礎油品質。運行良好的真空蒸餾裝置可去除大部分金屬、油泥和重質污染物，將其濃縮於殘渣中。

溶劑萃取去除真空蒸餾無法分離的非理想組分——多環芳烴、樹脂、瀝青質和氧化產物。溶劑選擇性溶解這些不良化合物，同時將飽和基礎油餾分留在萃餘油中。

效能數據。2026年發表於《Heliyon》的一項研究評估了使用2-丙醇和正丁醇對廢機油進行溶劑萃取。在溶劑與油的比例為6:1時，2-丙醇的基礎油產率達到71.5%，而正丁醇為64.5%。在4:1的比例下，2-丙醇的產率為61%，正丁醇為55%。該研究證實，較高的溶劑比例以及使用2-丙醇作為溶劑可同時提高產率和產品品質。

N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）是另一種廣泛用於廢潤滑油再精煉的溶劑。一項中國專利描述了一種真空蒸餾–NMP萃取工藝，可達到約75%的基礎油產率，且產品性質良好。該專利還指出，廢潤滑油中的理論基礎油含量約為85%，表明透過工藝優化仍有提高產率的空間。

經過溶劑萃取後，萃餘油仍帶有溶解的色體、微量極性化合物和殘留氣味。這正是矽膠砂發揮價值的地方。

矽膠砂是一種白色粒狀吸附劑，比表面積為 300–500 m²/g，孔徑為 85–110 Å。其多孔結構透過物理吸附選擇性地吸附殘留的極性物質、色體和樹脂狀化合物。油品通過矽膠砂床層，雜質被捕獲在孔結構中，從而產生顏色更淺、更潔淨的基礎油。

一項2022年關於機油精煉廠潤滑油基礎油精製過程的研究，評估了將吸附劑從凹凸棒石黏土改為矽膠的變化。研究發現，矽膠過濾結合先前的化學處理，所產生的品質參數高於作為參考的商業基礎油。這與更廣泛的文獻一致：矽膠有助於去除再生油中的雜質和顏色。

精製步驟，而非主要分離技術。

了解這些限制，正是專業吸附劑供應商與單純賣砂者的區別所在。

文獻為再精煉基礎油品質提供了明確的基準：

解讀數據：溶劑萃取比傳統酸–黏土處理能帶來更高的產率。酸–黏土可達到良好的品質參數，但產率較低，且伴隨廢黏土處置負擔。最高品質的產品來自溶劑萃取與吸附劑拋光的組合，其中每個步驟都對最終規格有所貢獻。

矽膠砂用於過濾槽或吸附接觸塔。設備要求很簡單：

具有適當的直徑和床層深度

以驅動油品通過床層

若油品含有揮發性碳氫化合物

以追蹤床層飽和度

為了連續運行，雙槽系統允許一個槽在重新裝料的同時，另一個槽保持運行。對於較小規模的作業，單槽批次操作已足夠。用於柴油脫色和熱解油拋光的相同設備也適用於再精煉基礎油的後處理，使其成為多產品油品回收作業的多功能投資。

矽膠砂在再精煉過程中並非高成本項目，但其對產品價值的影響卻不成比例。符合ASTM顏色規格的基礎油比深色、不合格的產品能獲得更高的溢價。每噸處理油的吸附劑成本適中——一噸矽膠砂可處理50至200噸油，具體取決於初始顏色和目標終點。

關鍵經濟驅動因素包括：

規格級基礎油與不合格深色油

加氫處理前去除極性化合物可延長催化劑壽命

廢矽膠砂不會團聚或固化，使其處理比廢黏土更容易

吸附劑精製僅去除雜質，而非基礎油烴類——當床層尺寸適當時，產率損失極小

粒徑（2–5 mm、4–8 mm、20–200 目）與包裝可依您的濾槽配置及製程需求客製化。請提供您的油品特性與目標規格，以獲得量身推薦。

脫色率 ≥98%，SiO₂ 含量 ≥98%

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這是從使用過的機油中去除污染物——水、金屬、氧化產物和色體——以生產適合再潤滑或工業使用的基礎油的過程。

矽膠砂是一種精製吸附劑。它在蒸餾和溶劑萃取後去除基礎油中的溶解色體、極性化合物和氣味。它不能替代那些上游步驟。

再精煉基礎油通常預期ASTM顏色 < 2.0。透過優化的溶劑萃取和矽膠拋光，可達到1.0–1.5 ASTM範圍的顏色。

產率取決於技術。根據已發表的研究，使用2-丙醇以6:1比例進行溶劑萃取可達到71.5%。NMP萃取已達到約75%。傳統酸-黏土製程通常產率為45–49%。

可以，但效果會有限。矽膠砂是一個拋光步驟。如果沒有上游的蒸餾和萃取來去除大量污染物，吸附床會很快飽和，產品品質也會不穩定。

一噸矽膠砂大約可以處理50–200噸油，取決於起始顏色和目標規格。最佳用量應透過針對您特定油品的測試來確定。

是的。可以提供樣品，針對您特定的再精煉基礎油進行評估。請聯繫我們，並提供您的油品特性和目標規格。

如需用於廢機油再精煉的矽膠砂報價、技術資料表或樣品：

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