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DESIGN ASPECTS OF USED LUBRICATINGOIL RE-REFINING
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DESIGN ASPECTS OF USED LUBRICATINGOIL RE-REFINING Contents Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Chapter 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Chapter 2. Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1. VirginOilCharacteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.1. Oxidation Inhibitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.2. Detergent and Dispersant Additives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.3. Viscosity Index Improvers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1.4. Pour Point Depressants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2. UsedLubricatingOilCharacteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.1. Extraneous Contaminants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.2. Products of Oil Deterioration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.3. Effects of Oil Contaminants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4. The Hydrocarbon Composition of Used Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.5. Physical and Chemical Tests of Used Lubricating Oil . . . . . . . . . . . . . . 8 2.6. UsedOilRecoveryProcesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.6.1. Dehydration ofUsedOil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.6.2. SolventTreatment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.6.3. Vacuum Distillation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Chapter 3. Experimental Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.1. Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.2. Solvent Extraction Experimental Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.3. Experimental Apparatus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.3.1. TheOldershawSievePlateColumn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.3.2. The Vacuum Distillation Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 3.3.3. Simple Vacuum Distillation Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3.4. Simple Atmospheric Distillation Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.4. Experimental Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.4.1. Dehydration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.4.2. SolventExtraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.4.3. Vacuum Distillation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.5. Analysis and Tests Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Chapter 4. The Re-refining Process Experimental Results . . . . . . . . . . . . 29 4.1. Dehydration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2. SolventExtraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2.1. TheOptimumSolvent toOilRatio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4.2.2. Optimum Solvent Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 vii viii CONTENTS 4.3. SolventStripping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 4.4. Vacuum Distillation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 4.4.1. UsedLubricatingOil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.4.2. VirginLubricatingOil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 4.4.3. SolventTreatedOil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4.5. Comparison of the Properties of Used Oil, Virgin Oil, and Used Solvent Treated Oil Distillates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.6. Comparison between Used Oil, Virgin Oil and Re-refined Oil . . . . . . . . . 89 4.7. Comparison between Still Pot, Liquid Condensate, and Vapor Temperatures . 95 Chapter 5. Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Appendix A. Distribution Coefficient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Appendix B. Optimization Program . |
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