4.1 脱色除臭剂
4.1.1 应用目的及工艺
限于本教材的教学目标是指导初入职者筛选适宜的助剂产品开发创业，不宜上马那些大装置、需要较强（长）工艺流程实现的“大化工”项目。因此，本节叙述的燃油脱色除臭技术发展趋势，只介绍以某些有效添加剂进行内燃机油脱色除臭的应用和发展情况。
众所周知，机油使用一段时间后会被汽油、柴油等燃料油稀释而造成闪点下降、黏度变小，从而失去原机油的润滑性能。但是，直接将废机油通过脱色除臭的办法进行再生并不可取，必须经过热加工蒸馏，将废机油中的汽油、柴油等轻油和润滑脂、黄油等重组分分馏出来。其实在废机油中，真正变质的油分只有5%～10%，大部分组分仍然是润滑油的主要黏度载体——烃类，只要通过适当的物理和化学方法，就能将废机油中的污染物和变质成分去除，再生出质量达标的基础油。废机油的再生率一般可达70%～80%（1000kg石油原油也只能提炼200～300kg基础油）。在我国，废油资源的有效化再生处理和循环使用，不仅能缓解能源短缺，实现有限资源利用的最大化，还能使环境污染最小化。
据不完全统计，目前我国汽车每年产生的废机油达900万～1200万吨，这还不包括外埠来港的大吨位货船、飞机、火车和各种机械设备等更换下来的废机油。因此，初步估计每年全国产生的废机油大约在2500万～3000万吨之间。此外，我国每年产生的废柴油和非标柴油的数量也相当于废机油的产生量。这些废物经回收热加工后，平均按出油率50%～70%计，每年可节约国家紧张的石油资源6000多万吨，每年可创造5000多亿元人民币的经济效益。从战略意义上看，这相当于我国发现了5个大油田，利用好这些废油的意义十分重大。因此，国务院曾批准，财政部、税务总局联合下发通知，决定自2013年11月1日至2018年10月31日，对以回收废矿物油为原料生产的润滑油基础油、汽油、柴油等工业油料免征消费税，废塑料回收也在此政策优惠范围内。2015年财政部和国家税务总局颁布的《资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录》，其中规定：以废矿物油为原料生产的润滑油基础油、汽油、柴油等工业油料，可享受增值税即征即退的政策。2017年2月4日，国家发改委发布2017年第1号公告。相关部门组织编制了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016年版），将废油再生列入国家战略性新兴产业重点产品和服务指导目录主要内容。通过税收优惠支持废矿物油再生企业发展，既可以缓解我国石油资源紧缺的压力，又可以帮助正规经营企业渡过困难时期，促进该行业产业化发展，提高该行业的技术水平，减少环境污染。随着石油资源的逐渐减少和人们对环保要求的日益提高，废油的回收再生利用越来越受到高度重视。
传统的燃油脱色除臭，是用酸、碱或白土作原料，利用其对燃油中的有色、臭味组分进行化学反应分解或吸附脱除。最简单的脱色方法是用滤纸过滤：把待处理油品加热到80℃以上，让水排空蒸发，使水油分离；然后往油品中加入浓硫酸，搅匀后通过滤网过滤沉淀，使颗粒沉淀和油分分离，油品从黑色变为黄色，往滤好的油品中加碳酸钠，用pH测试检测到呈中性即可，中和后再用滤纸过滤一遍。硫酸/白土法不但对油品的质量造成不良影响，而且每生产1t活性白土，要使用硫酸0.667t左右，燃煤约0.4t，产生高酸度废水约90m3。由于硫酸/白土法的排放问题，环境保护部2011年2月16日发布了《废矿物油回收利用污染控制技术规范》，明文规定不能使用硫酸/白土法再生废矿物油。因硫酸/白土法会产生大量酸渣、碱渣、白土渣及废水，分离出的酸渣及白土会释放出具有强烈刺激性的二氧化硫气体及有机废气，对环境造成严重污染。2016年1月1日，工业和信息化部（简称工信部）也公布实施了《废矿物油综合利用行业规范条件》，同样明确指出严禁使用国家明令淘汰的硫酸等强酸精制工艺。
废油中含有大量机械杂质（机杂）、重金属、胶质物、水分、金属离子等，在传统的釜式蒸馏或新型的管式蒸馏、塔式蒸馏、薄膜蒸馏，甚至分子蒸馏工艺中，在换热器等管道、管壁都非常容易形成重油结焦、结垢，导热受热不均更加剧了结焦、堵管的形成。在对废油进行絮凝、脱水、脱机杂、脱油溶性分散剂、脱重金属、脱胶质、脱硫、脱氮等预处理之前，结合后面的离心工艺，大大减少蒸馏、加氢等带来的结焦和催化剂中毒等负面影响，必须要使用絮凝剂。由此带来的减少停车、检修时间，增加的经济效益远远大于絮凝剂的投入。絮凝出来的渣油可以流动，回用于裂解轻油或其他环保循环使用，增加综合收益。
经过絮凝、除杂、除胶质、脱水等预处理后的油品，不用升温，直接加入2%～5%的脱色除臭添加剂精制液，经搅拌、静置沉淀、分层放掉下层水性液体、过滤即完成。这样加工后柴油的酸值、色度符合国家基础油标准，并且长期存放不变色、不变质、稳定性好。集除杂、去味、脱色、分离于一体，将以往多体分离除杂改为一体解决，大大节约了投资，缩短了处理流程和时间，其速度是老工艺的10倍，成本是老工艺的1/5。
4.1.2 技术发展趋势
小型炼油厂用废塑料、废轮胎、废机油炼制的汽油和柴油，在其生产过程中由于工艺不合格及原料问题，使最终产品的色度、气味达不到用户要求，以及炼油过程后期油品的脱色和因长期存放氧化变质，达不到国家标准。上述各种油品均必须采取脱色去味精制，去掉硫化氢异味，氧化沉渣、胶质，使深黑、污浊的油品变清澈透明，提高油品外观、透明度，去除异味，增加了安全性、稳定性，达到使用标准。
废机油絮凝、沉淀杂质所用的废油品絮凝剂，亦称废油品（前处理）絮凝剂或废油蒸馏前絮凝剂、废油品杂质沉降剂、废油品机杂沉降剂、废油品胶质物沉降剂、防结焦助剂等。它的使用是应用配合沉降原理，在废油蒸馏前加入，有效沉降机杂，减少蒸馏结焦，大大延长设备运行时间，节省成本。
新近发明的废油脱色除臭剂包含A、B两种药剂，不含硫酸、硝酸、盐酸、高氯酸等强酸，也不含三氯化铝Lewis强酸，更不用白土和脱色砂。这种复方药剂，能够产生叠加效应、相互促进、协同提高，使脱色效果更加明显。其中脱色剂A能去除废油中的氧化物，其自身分子中的烃基受静电斥力影响，使其链状结构充分伸展，分子键形成网状，分子间架桥增强，有利于对废油的凝聚、网捕、卷扫，使废油中的变质分子、成色物质、色素胶体等化合物缠绕包裹，形成“大胶团”从油中分离出来；而脱色剂B则是将经脱色剂A脱杂后的油，做进一步清扫，特别是油中还未被除去的隐性劣变分子和残余游离劣化官能团，以及未成熟的微色胶体基团、过氧化基团、极性基团、半色素等进行一次比较彻底的清除，使脱色后的油品安定性得到进一步提高，使其色度达到国家标准。其工艺过程，只要在原硫酸/白土法的设备上稍加修改就可应用，可减少重建投资。再生废油时，以常温为好，油温每升高10℃，油品的氧化速率就增加1倍。高温导致油品损耗增大、收率减小。
4.1.3 现行主要品种简介
（1）特效免酸碱精制絮凝剂 特效免酸碱精制絮凝剂针对小炼厂、土炼厂以及已经氧化变色、变质的汽油、柴油、生物柴油都有非常优越的脱色、脱味效果，真正实现不用强酸、强碱中和，对以上油品进行精制提质、脱色脱臭经一道工序即可完成，操作非常简单方便。该絮凝剂可重复使用1～2次，不仅不会对环境造成任何污染，而且脱下来的废渣可通过添加剂直接变成农用化肥，使农作物增产增收。
该产品为乳白色略透明的黏稠液体，也有土黄色固体颗粒剂型的。用量1%左右，直接加入到油品中进行充分搅拌，然后静置沉淀或过滤即为成品。
（2）生物柴油脱色除臭剂 由于生物柴油粗酯难以与其他杂质分离，生产出成品后，加入碳酸钠可以降低杂质的溶解度，与碱料混合加热进行脱色，然后进行过滤分离，处理温度不同，脱色的程度就不一样。在传统的生物柴油生产中需要用到碱性的盐水（碱盐水），因此，只需投入少量的碳酸钠，就可以回收大量的盐水。
（3）XRTS-CT 柴油脱色剂 该剂主要适用于催化裂化柴油、润滑油、直馏柴油以及橡胶、塑料、废机油、原油等原料单釜土法炼制的黑臭柴油酸洗除渣后的脱色除味处理，亦适用于已氧化变色的炼厂柴油、润滑油的脱色除味处理。
用法：①将要处理的柴油或润滑油原料油加入酸洗罐中，加适量98%浓硫酸酸洗，充分搅拌30min，静置3h，排净罐底沉渣。注意：加酸量因油质和要求处理的颜色深浅不同而略有差异，一般情况下，加酸越多处理后颜色越浅。在颜色色度要求在3.5情况下，原油炼制柴油加酸1%～3%，废机油炼制柴油加酸3%～5%，橡胶炼制柴油加酸8%～15%。沉淀时间以酸渣完全沉淀为准，最好把沉淀好的油倒入净化罐脱色，避免酸渣对油质量的影响。②按每吨处理后的原料油加入0.3～0.5kg脱色除味剂的比例加入脱色剂，充分搅拌20min，即可经过滤机进入成品油罐。一般情况下，若酸洗后沉淀良好，无须再过滤沉淀即为成品油。注意：脱色剂用量因油质不同而略有差异，一般以处理后油的pH值在6.5～7为宜。
（4）TC油品脱色除味剂 TC油品脱色除味剂属于生物碱类，呈强碱性，溶于水，非易燃易爆品，主要是针对炼油厂回收废柴油提高闪点、清亮和掩饰异味用的添加剂，可将油品中的带色物、异味物、胶质硫醇等生成聚合物而与油品分离。其适用于中小型炼油厂催化、裂化生产的黑臭柴油，以及单釜蒸馏（土法炼油）出来的黑臭柴油的脱色除味，也可用于炼厂、石油公司储罐内已氧化变黑的柴油脱色、润滑油和黑基础油以及废塑料、废橡胶、废轮胎、废机油柴油炼制的黑臭油的脱色除味。
用法：①将黑臭柴油放入罐内，加入2%的清洁剂，用空压机气动搅拌30min，静置3h充分沉淀，放掉分层物。②加入0.6%～0.1%的油品脱色除味提质剂，搅拌20min，即可经过滤机，进入成品油罐内（有无过滤机均可）。③操作时需佩戴耐碱手套、围裙、护目镜，避免吞食，该脱色剂对常规金属无腐蚀。为了充分发挥其对杂质离子、胶体的配合脱色、脱臭作用，所有操作过程需要与油品长期混合均匀，不停留静置，以便生成的杂质沉降至塔底油。
（5）矿物砂 选用优质非金属矿为原料，型号粒径有：40～120目，30～80目，20～40目，白色粉末，用于废油的脱水、脱色、去味、除杂。该剂不但能适于原油炼制的小炼油，还能处理润滑油、废机油等油品。该剂使用后的废渣不黏结，不结块，可回收再用。
处理流程为：用抽油泵把原料打入带搅拌加温罐中→加入脱胶除渣剂、脱味除臭添加剂→加热脱除废油中的轻油及水分→过滤机过滤→成品油。使用方法：将矿物砂脱色剂加入容器中，让油通过该产品（参考用量30∶1，也可视油颜色深度而定，一般2%～6%），通过化学反应和吸附作用达到脱色效果。过滤压力1～3kgf（1kgf=9.80665N），也可常压自流。
（6）硅胶脱色砂 该类产品的主要成分是二氧化硅。直接用过滤的方式滤除油品中的杂质和氧化物，集除杂、去味、脱色、分离于一体，使变黑的油品变成浅色透明的液体，加工后柴油的酸值、色度符合国家燃料标准，并且长期存放不变色、不变质、稳定性好，缩短了处理流程和时间，不需升温、加压，操作方便快捷。
该类商品，按粒径和处理对象分为若干类型：①TS-1，20～40目，白色颗粒，适用于变压器油、导热油等黏度较大油品的常压处理；②TS-2型，30～80目，白色颗粒，同样适用于黏度较大油品的常压处理，流速快，适用于柴油、机油等；③TS-3型，30～80目，蓝色或绿色不规则颗粒，适用于低黏度常压或中低压的处理，去味效果更佳；④TS-4型，30～120目，白色颗粒，适用于低黏度常压或中低压的处理，脱附性能好。