由基础油辅以各类添加剂组成的润滑油品种繁多,在高温、高压、高剪切、富氧条件下,润滑油中含S、N、O的极性添加剂与基础油中不饱和烃类组分发生氧化、分解、聚合生成多环短侧链芳烃、胶质、沥青质,油品性质受损,难以满足长期使用要求需要换油。我国每年更替的废润滑油总量约为800万t,其中60%左右的废润滑油均可回收,但废油常不经任何处理被直接倒入土壤、河流中,亦或是作为燃料使用。随着石油资源的日益紧张及环保意识的增强,废润滑油的回收再利用受到了社会各界的广泛关注,研究符合客观实际的再生工艺,确定适宜的操作条件已成为有效处理HW08类危险固废—废润滑油、提高石油资源利用率、减少环境污染的关键。通过对比废润滑油各种再生工艺的优缺点,指出无论是技术背景、加工形式、还是产物收率等方面分子蒸馏均具有绝对优势。基于废润滑油理化性能数据,以馏分油收率、黏度指数为评价指标,借助现有的分子蒸馏装置开展实验室小试,在单因素试验初步确定压力、加热温度、预热温度、进料量、刮膜转速等工艺参数的基础上,开展正交试验,结合极差、方差分析,对比指出了各因素间的主次关系:体系压力>加热温度>进料量>预热温度,优化了废油再生工艺参数,确定分子蒸馏最佳工艺条件为:一级压力90 Pa,加热温度170℃,预热温度150℃,进料量2.0 kg/h,转速80 r/min;二级压力50 Pa,加热温度220℃,预热温度190℃,进料量1.0 kg/h,转速100 r/min;三级压力10 Pa,加热温度270℃,预热温度250℃,进料量0.4 kg/h,转速130 r/min。在最佳工艺条件基础上进行三级分子蒸馏切割试验,馏分油再生率为83.64%,达到了理想水平。对比中性油、光亮油的相关性能指标,分析、评定蒸馏操作的有效性,结果显示:一级、二级馏分油各项理化性能参数均符合《润滑油基础油协议标准》中HVIⅡ+4、HVIⅡ6号基础油的技术要求,三级馏分油除色度外满足HVIⅡ8号基础油性能要求。为改进其色度,开展了白土补充精制工艺研究,借助单因素试验考察了白土用量、加入方式、精制温度、精制时间、搅拌速度对油品色度的影响,得出白土吸附最佳工艺条件为:精制温度230℃、精制时间45 min、搅拌速率120 r/min、白土用量25%且分批次投放。因白土与水泥原料化学组成类似,补充精制后产生的废白土残渣亦可用作水泥生产原料。经测定,白土补充精制后馏分油色度达标。试验结果表明分子蒸馏与白土补充精制工艺相结合进行废润滑油再生具有可行性,能够作为未来废润滑油再生利用的主流技术。在掌握分子蒸馏实验室小试数据的基础上,根据废润滑油物性,设计了一套满足进料量为80 kg/h的分子蒸馏中试设备,计算得出料液在分子蒸馏器中的液膜厚度为0.28 mm,平均停留时间9 s,分子蒸馏器外径及高度分别为245 mm、1000 mm,加热面面积0.77 m2,冷凝面面积0.48 m2;并对配套装置进行了选型分析,对分子蒸馏再生废润滑油的工业化推广提供了技术支持。