Регенерация представляет собой весьма привлекательный способ утилизации смазочных материалов. Ведь наряду с возможностью целесообразно использовать весьма ценное сырье и внести свой вклад в экономию исчерпывающихся нефтяных ресурсов проявляется забота и об экологии. Но иногда в адрес некоторых маслопроизводящих компаний со стороны конкурентов звучат «намеки» (естественно, с определенным подтекстом) на то, что те используют продукты регенерации. А собственно, что в этом плохого? Насколько отличаются по показателям масла «первичные» и полученные с применением регенерированных материалов? Широко ли используются последние в производстве моторных масел?.. Ответы на многие подобные вопросы можно найти в данной статье.
Кратко о процессах
Во время работы в двигателе моторное масло контактирует с различными металлами, воздухом, разжижается топливом, подвергается воздействию высоких температур, в нем образуются кислоты, перекиси, смолистые соединения, накапливаются различные механические примеси и т.д., вследствие чего оно утрачивает свои первоначальные свойства. Для удаления нежелательных элементов (содержание которых в обработанном масле может составлять от 5 до 30%) и восстановления важных характеристик масла разработаны и применяются специальные операции по очистке, являющиеся составными звеньями процесса регенерации.
Регенерация — сложная, как правило, многостадийная процедура, которая может включать несколько видов очистки масел. Так, различают физические (отстойники, центрифуги, фильтры и т.д.), физико-химические (экстракция, адсорбция, коагуляция, прочее) и химические (сернокислотная, щелочная обработка, гидроочистка и другие) технологии. При этом определенные этапы могут совмещаться/вычитаться в процессе регенерации или выполняться в определенной последовательности. В зависимости от требуемого конечного результата, свойств исходного сырья и предполагаемого дальнейшего применения продуктов регенерации, отработавшее масло может подлежать полной или частичной очистке.
Останавливаться на подробном рассмотрении операций регенерации не станем. Да и вряд ли это будет интересно рядовому читателю. Заметим только, что физические методы позволяют очистить масло от твердых загрязнений и воды. Возможно также частичное удаление смолистых веществ (например, фильтрацией), легкокипящих фракций (разгонкой).
Химические методы основываются на взаимодействии реагентов и загрязнений: в результате химических реакций образовываются легко удаляемые из масла соединения. Применение некоторых видов химической очистки масел постепенно снижается ввиду ряда недостатков. Например, в результате сернокислотной очистки образовывается много экологически опасного и трудно утилизируемого кислого гудрона (до 50% масла теряется, переходя в кислый гудрон), а сама обработка не обеспечивает удаление из «отработки» полициклических ароматических углеводородов и токсичных соединений хлора. К тому же нельзя обрабатывать серной кислотой современные экологические смазочные материалы на растительной основе и на базе синтетических сложных эфиров, которые разлагаются под ее воздействием. Вдобавок, это приводит к увеличению выхода кислого гудрона. Если говорить о гидроочистке, то при хорошей эффективности и экологической безопасности она характеризуется большим расходом водорода.
Физико-химические методы обеспечивают приемлемый уровень очистки масел с возможностью их осветления и сочетают химические и физические способы. Например, коагуляция представляет собой укрупнение находящихся в масле частиц загрязнений специальными веществами (электролиты, поверхностно активными веществами и т.д.) с последующей центробежной очисткой масла, отстаиванием и фильтрованием.
Самих схем процесса регенерации и используемых методов обработки масел достаточно много. Естественно, каждый из способов имеет свои преимущества. Однако есть и недостатки. Поэтому часто проходит выборка и сочетание различных методов очистки, которые бы обеспечили получение требуемого уровня чистоты масла, были экономически целесообразными и экологически безопасными.
Как правило, сегодня, в зависимости от способа регенерации и показателей исходного материала, выход регенерированного масла составляет от 70 до 90%.
Рентабельность регенерации
Прежде чем приступить к рассмотрению экономической стороны регенерации, следует сказать, что она может проводиться с целью получения базовых масел («полная» очистка отработавших масел от компонентов присадок, продуктов окисления и т.д.), а также быть частичной (призвана очистить масла от основных нежелательных компонентов и отчасти восстановить эксплуатационные свойства продуктов — обычно применяется для регенерации индустриальных масел). К тому же продукты регенерации могут использоваться не по прямому назначению (в производстве моторных масел и применению в двигателе), а для других целей. Об этом будет рассказано в следующем разделе.
В данной статье мы рассматриваем именно полную регенерацию, т.е. переработку отработавших продуктов для получения базовых масел.
Несмотря на множество способов очистки отработавших масел, схемы, которая бы обеспечила получение регенерированных базовых масел, сравнимых по стоимости с полученными из первичного рафината, пока нет. При первичном изготовлении масляной основы в качестве сырья выступает мазут, из которого получают базовое масло. В дальнейшем оно подлежит обработке для удаления нежелательных компонентов (смол, кислот, соединений серы, азота и т.д.). При регенерации же базовым материалом является «отработка», содержащая, помимо остаточных компонентов присадок, множество элементов, накопившиеся в составе масла в результате его работы (сработавшиеся присадки, которые при переработке разлагаются и усложняют процесс перегонки, смолы, лаки, нагары, продукты неполного сгорания топлива, износа двигателя и т.д.). Для их удаления нужны более сложные процессы и углубленная обработка, нежели при «разгонке» мазута. Естественно, это усложняет технологию получения базового масла, предполагает применение многостадийных процессов очистки и разнообразных расходных материалов, использование сложного и дорогостоящего оборудования. Поэтому стоимость получения базового масла из «отработки» выше, чем из нефти. Это одна из существенных преград для вторичного использования отработавших продуктов. Подобных причин можно назвать еще несколько. Например, небезопасные для окружающей среды отходы регенерации, а также постепенно возрастающие со стороны автопроизводителей требования к моторным маслам.
К тому же сегодня довольно сложно наладить правильную систему сбора отработавших масел, стабильную и своевременную их доставку на переработку. Для получения качественного продукта регенерации необходимо проводить селективный сбор «отработки» (по сортам), избегать образования смесей отработанных масел с другими нефтепродуктами, промывочными жидкостями и т.д.
Выходит, что утилизация смазывающих материалов путем их регенерации является делом нерентабельным и требует каких-то льгот и поддержки со стороны, например, государства. В принципе, при работе в промышленных масштабах оно так и есть. Зачастую регенерация отработавших смазочных материалов с целью получения базовых масел — это государственные программы, направленные на экономию нефтяных ресурсов и организацию правильной утилизации нефтепродуктов, а также забота об экологии (например, во избежание банального выливания отработавших продуктов в окружающую среду). Как было сказано ранее, регенерированные базовые масла дороже масляной основы из первичного сырья — мазута. И только благодаря тому, что регенерация проходит при государственной поддержке, это позволяет товарным моторным маслам из данной основы конкурировать с «первичными продуктами». А поскольку государство поддерживает регенерацию, вкладывает в это средства, оно заинтересовано в том, чтобы конечные продукты имели стабильный сектор сбыта. Поэтому регенерированные моторные масла в основном поставляются для нужд коммунального транспорта, т.е. используются в технике, находящейся в собственности государства.
Что касается перерабатывающих заводов, проводящих регенерацию масел для получения масляной основы, то они, как правило, или принадлежат государству полностью, или большей частью. Естественно, что на данных заводах действует всесторонний и тщательно налаженный контроль качества как получаемых для переработки продуктов, так и произведенных масел.
Таким образом, подытоживая данный подраздел, выделим основные его моменты:
- На изготовление моторных масел идет крайне мало регенерированной базы (как пример, смотрите врезку). Большей частью используется «первичная» масляная основа.
- Регенерация «отработки» до получения базовых масел — процесс дорогостоящий и требующий серьезной поддержки. Зачастую проводят ее заводы, частично или полностью принадлежащие государству.
- Товарные моторные масла, изготовленные с применением регенерированных продуктов, преимущественно используются в государственном транспорте. Хотя они могут поставляться и на рынок.
Применение и качество продуктов регенерации
На сегодняшний день существует несколько путей использования регенерированных масел. В зависимости от метода регенерации можно получить продукты, которые могут найти применение в производстве моторных, трансмиссионных или гидравлических масел, пластичных смазок, смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Причем преобладающая часть продуктов регенерации в основном идет на изготовление двух последних материалов (смазок и СОЖ), для которых качество основы не играет чрезвычайно важной роли и требования не настолько высоки, как, например, для моторных масел.
Для производства моторных масел используется высокоочищенная регенерированная база, по показателям практически идентичная масляной основе из первичного сырья. Как правило, регенерированные базовые масла несколько уступают «первичным» по термоокислительным свойствам, чистоте цвета, температуре вспышки. В то же время они могут обладать даже некоторыми преимуществами, как то: меньшее содержание механических примесей и воды, иметь более высокий индекс вязкости. Естественно, многие показатели зависят от схемы и глубины регенерации отработавших масел.
Введение в полученную регенерацией базу присадок дает весьма качественные товарные масла (не уступающие по многих показателям «обычным»), способные выдержать весь заложенный ресурс работы в двигателе. В некоторых случаях регенерированные базовые масла «разбавляются» на 2/3 маслянной основой «первинного» рафината (полученной первичной разгонкой из мазута), что еще больше сближает регенерированные масла и базовые масла, полученные традиционным способом. Регенерированные масла проходят все необходимые исследования, им присваиваются категории по классификациям. В том числе довольно высоких классов. Например, SJ по API (масла для бензиновых двигателей до 2001 года выпуска и старше). Но желательно не превышать рекомендуемые интервалы замены масла. Последнее может накопить больше продуктов окисления, станет более темным, чем аналогичный продукт из первичного сырья. При соблюдении периодичности замены регенерированные масла практически ничем не отличаются от обычных моторных масел, обладающих тем же уровнем эксплуатационных свойств.
Поэтому регенерированные масла — это достаточно качественный продукт, к которому не стоит относиться предвзято и с иронией. И намеки в сторону некоторых, в том числе достаточно известных маслопроизводителей о возможном использовании ими регенерированных масел часто следует воспринимать не более как недобросовестное, нечестное ведение конкурентной борьбы. Зачастую делается это с целью подпортить «имя» производителя и предлагаемую им продукцию. Даже если кто-то и использует продукты регенерации, ничего в этом плохого нет. Ведь масла выходят свой ресурс, не выводят двигатель из строя, обладают необходимыми эксплуатационными свойствами, соответствуют требованиям классификаций…
При нашем автопарке, хоть и стремительно увеличивающемся и омолаживающемся, но все же имеющем еще достаточную долю «старенькой» техники, регенерированные масла нашли бы применение, а экологическая обстановка при налаженной системе сбора, безусловно, улучшилась бы. И несмотря на то, что сегодня немалая доля отработавших масел используется как топливо (например, для автосервисов широко пропагандируются установки для обогрева помещений, работающие на данных продуктах), а то и попросту сливается в почву (особенно в сельских районах, в небольших частных пунктах замены масел и обычными автовладельцами), безусловно, нашлись бы те, кто с удовольствием бы сдавал «отработку» в специально организованные пункты сбора для регенерации. Таким образом они не только внесли бы свой вклад в борьбу за чистоту окружающей среды, но и поспособствовали целесообразному использованию нефтепродуктов.
Подготовил Юрий Стороженко
За помощь в подготовке материала благодарим Марину Лукинюк (научно-консультационный центр «Дисма», www.disma.com.ua)