Вторинна переробка моторних олив: як розчинники та вакуумна дистиляція рятують довкілля і ресурси
Категорія: Технології / Екологія та Ресурсна Ефективність / Циркулярна Економіка
Теги: переробка моторних олив, вакуумна дистиляція, екстракція розчинниками, базові оливи, циркулярна економіка, ecointel
Щороку у світі утворюються мільйони тонн відпрацьованого моторного масла (Used Motor Oil — UMO). Негативні наслідки його несанкціонованого скидання чи спалювання відомі всім: відправлення ґрунтів і водоносних горизонтів важкими металами та поліциклічними ароматичними вуглеводнями (ПАВ), а також викиди канцерогенів у повітря.
Традиційне спалювання відпрацьованих олив як дешевого палива чи метод очищення за допомогою кислотно-глиняної обробки (Acid-Clay treatment) відходять у минуле через високе токсичне навантаження (зокрема утворення кислотного шламу). На зміну їм приходять методи циркулярної економіки, мета яких — не просто знищити відхід, а повернути цінну базову оливу у повторний виробничий цикл.
Загальну послідовність процесів регенерації моторної оливи подано нижче:
Нове дослідження науковців (Tadele Negash Gemeda та Abubeker Yimam Ali, видання Heliyon, 2026) пропонує високоефективний та екологічно безпечний технологічний підхід до ре-рефінінгу моторних олив із використанням вакуумної дистиляції та екстракції органічними розчинниками.
Технологічний ланцюжок: Як це працює?
Дослідники випробували комплексну технологічну схему очищення на двох популярних марках відпрацьованих олив: Rubia (15W-40) та Quartz (20W-50). Процес складається із 5 ключових етапів:
- Седиментація (Відстоювання): Видалення великих твердих зважених часток під дією гравітації протягом 24 годин.
- Дегідратація (Зневоднення): Нагрівання олив до для випаровування накопиченої води та легколетучих паливних фракцій.
- Вакуумна дистиляція: Перегонка за температури і зниженого тиску ( ). Це дозволяє відділити легкі паливні фракції без термічного деструктивного розпаду самого мастила.
- Екстракція розчинниками та вакуумне фільтрування: Використання 2-пропанолу (ізопропанолу) або n-бутанолу. Розчинники вибірково зв’язують і осаджують важкі забруднювачі, шлам та залишки зносу двигуна, які потім видаляються вакуумним фільтром.
- Регенерація розчинника: Атмосферна перегонка за температури кипіння розчинника ( для пропанолу та для бутанолу), що дає змогу повернути до 90–95% розчинника у повторний цикл та отримати очищену базову оливу.
2-Пропанол проти n-Бутанолу: Що ефективніше?
Результати дослідження чітко розставили пріоритети серед екстрагентів:
- 2-Пропанол (Ізопропанол) виявився значно ефективнішим. За оптимізованого співвідношення розчинника до оливи 6:1, вихід очищеної базової оливи сягав 71.5% – 73%. Це зумовлено кращою розчинною здатністю щодо забруднювачів та високою змішуваністю.
- n-Бутанол дав дещо нижчий вихід (61.3% – 64.5%) і сильніше розріджував легкі фракції, хоча виявився корисним, якщо метою є отримання більш легких мастильних фракцій.
Якість регенерованої оливи: Порівняння зі свіжим продуктом
Характеристики отриманого базового масла оцінювали за міжнародними стандартами ASTM. Результати вражають — відновлена олива за основними показниками максимально наблизилася до первинного (“первинно-чистого”) базового масла (Virgin Oil):
1. Температура спалаху (Flash Point)
Здатність протистояти займанню є важливою для безпеки та термічної стабільності двигуна.
- Вiдпрацьована олива:
- Очищена олива:
- Свіжа олива (Virgin):
2. Очищення від важких металів
У процесі експлуатації в масло потрапляють продукти зношування двигуна та спрацьовані присадки. Технологія продемонструвала вражаючу ефективність очищення:
|
Метал / Елемент |
Відпрацьована олива (ppm) |
Відновлена базова олива (ppm) |
Ступінь очищення |
|
Залізо (Fe) |
283.5 – 583.4 |
7.6 – 8.8 |
> 97-98% |
|
Мідь (Cu) |
12.8 – 42.2 |
0.6 – 2.2 |
> 95% |
|
Кальцій (Ca) |
175.1 – 201.6 |
< 1.0 |
майже 100% |
|
Цинк (Zn) |
105.8 – 105.9 |
2.8 – 8.5 |
> 92-97% |
|
Молібден (Mo) |
52.6 – 74.8 |
1.6 – 6.6 |
> 91-97% |
Екологічний та економічний ефект для України
Впровадження подібних технологій переробки відпрацьованих олив на промисловому рівні має вирішальне значення для сталого розвитку:
- Зменшення вуглецевого сліду: Виробництво базових олив з UMO вимагає до 70% менше енергії, ніж глибока переробка сирої нафти.
- Захист довкілля: Попередження потрапляння важких металів у ґрунти та водні басейни.
- Економічна незалежність: Створення власної сировинної бази відновлених базових олив знижує імпортозалежність від нафтопродуктів та створює нові робочі місця в сфері GreenTech.
Висновки
Комбінація вакуумної перегонки та екстракції 2-пропанолом розкриває високий потенціал для відновлення якісних базових олив із безпосередньою можливістю їхнього повернення у виробничий цикл (після введення стандартного пакета свіжих присадок). Для України це перспективний напрямок розвитку зеленого бізнесу та важливий крок до виконання європейських норм поводження з небезпечними відходами.
Статтю підготовлено аналітичною групою EcoIntel на основі наукової публікації: Gemeda, T. N., & Ali, A. Y. (2026). Efficient re-refining of used motor oil via solvent extraction and vacuum distillation: Performance optimization and quality assessment. Heliyon, 12, e45227.