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废矿物油再生工程规划与设计

文档作者：陈金思，周基建，邓文展，陈勇文档来源：安徽华神工程技术有限公司		更新日期： 2026年05月14日	点击数：
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工程技术研究 2021 年第6期 220
陈金思，周基建，邓文展，陈 勇
安徽华神工程技术有限公司，安徽 合肥 230061
摘　要：废矿物油再生工厂包括危险废物的运输、贮存、加工、外售、利用等全部单元，因而再生工厂设计除了执行危
险废物处理、处置技术标准，还需执行石化行业安全、防火、防爆的设计规范要求，导致废矿物油再生工程设计的难点、
疑点较多。文章以3万～9万t/a废矿物油再生利用工程设计为例，对照现行设计规范、标准，逐一分析了工艺技术、
规划选址、总图布置及节能环保等设计不足和难点，提出了产品方案、质量标准、工艺设计、二次污染控制等优化设计方法，
并已成功应用于多个废矿物油再生工程设计中，获得了良好的应用效果，能为类似工程设计、运行及管理提供参考依据。
关键词：废矿物油再生技术；规划选址；总图布置；设计要点
中图分类号：TE626；X74 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2021）06-0220-03
废矿物油是因受污染、氧化、光和热等外在因素作用
导致改变了原有的理化性能，不能继续使用的矿物油。废
矿物油或含矿物油废物含有重金属、苯系物、多环芳烃等，
都具有毒性，部分废矿物油还具有易燃性 [1]。我国将废矿
物油列入《国家危险废物名录（2021年版）》，其废物类别
为 HW08。废矿物油再生工程与一般炼化项目相比，二者在
规划设计方面既有共性，又有各自特点。目前废矿物油行
业标准、规范对再生利用环节缺乏明确的技术规定，工程
规划与设计的难点较多。文章以处理规模为3万～9万t/a
的废矿物油综合利用工厂的设计、验收及运行管理为例，
总结了废矿物油再生工程规划与设计要点，供行业相关人
员参考。
1 废矿物油再生技术及行业现状
1.1 废矿物油再生行业现状
废矿物油与含矿物油废物源于石油开采、天然气开采、
精炼石油产品制造及非特定行业。根据废矿物油来源，可
将废矿物油分为废车用润滑油、废工业润滑油及其他类型
废矿物油，废车用润滑油和废工业润滑油占比超过 80%[2]。
通过对各省市危险经营许可证颁布情况公示数据的分
析可知，截至2019年6月，我国生态环境保护行政主管部
门共计发放危险废物经营许可证2630张，其中废矿物油经
营许可证 523张，核准的总处理能力为1070万t/a。年处
置 3 万 t 以上的企业有89家，1万t以下的有300家，134
家处于 1万～3万t，企业平均处理能力为2万t。根据
《中国固体废物处理行业分析报告》（E20研究院，2020版），
2019 年我国废矿物油再生行业市场规模为439亿元。
1.2 废矿物油再生技术及应用
润滑油由基础油（80%～90%）和添加剂（10%～20%）
组成，矿物油质变过程伴随着复杂的化学、物理变化，变
质组分主要是极性化合物 [3]。润滑油在使用过程中，基
础油组分略有下降，废矿物油中的过氧化物、胶质沥青
质、有机物、酸、水分、机械杂质等含量明显增加。尽管
废矿物油中基础油比例有所降低，但大部分基础油组分保
留完好，如采用适当的方法将废矿物油中污染物、杂质等
分离，废矿物油中80%以上的基础油可再利用 [4]。基础油
主要通过石油炼制获得，每吨原油仅能炼制出300kg基础
油，与直馏基础油相比，使用再生基础油可减少CO2 排放量
40%[5]。因此，废矿物油再生利用具有重要意义，我国已出
台了一系列政策、标准，鼓励开展废矿物油综合利用。
我国废矿物油再生技术发展大致分为 3个阶段：
（1）起步阶段（1997 年以前），多采用再净化方法。
（2）发展阶段（1997—2016年），以《废润滑油回收
与再生利用技术导则》（GB/T 17145—1997）实施为标志，
此阶段多采用再净化、再精制或者二者组合工艺技术。
（3）提标阶段（2016年至今），以《废矿物油综合利
用行业规范条件》（2016年1月1日实施）施行为标志，再
精制、再炼制被广泛应用，再净化仅作为预处理措施。废
矿物油再生技术如表 1所示。
表 1 废矿物油再生技术
类别 方法 功能
再净化
沉淀、离心、过滤、中和、
絮凝等
脱水，去除悬浮杂
质、机械杂质等
再精制
在净化的基础上增加化学
精制和吸附精制等
进一步分离非理想
组分
再炼制
在净化、精制的基础上增
加各式蒸馏、加氢等
提高再生品得率，
提升油品质量
2 规划选址与总图布置
2.1 规划选址
废矿物油再生利用工程规划选址除了要符合项目所在
地总体规划、产业政策及危险废物污染防治规划，还应符
合《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597—2001）及《废
矿物油综合利用行业规范条件》的规定，综合考虑地质条件、
地下水位、风向、防洪排涝、安全、环境目标等要素，通
过比选确定最佳选址方案。在没有进行环境影响评价之前，
废矿物油再生工程规划与设计
2021 221 年第6期 工程设计
根据废矿物油再生工程规模及污染物控制水平，可按如表2
所示经验数据选择环境防护距离。
表 2 废矿物油再生工厂环境防护距离
废矿物油再生工程规模 /
( 万t·a-1)
卫生防护距离 /m
≤ 3 150
3 ～ 6 200
≥ 6 250
注：表格数据来源于国内20个废矿物油再生工厂环境防护距离的
统计数据。
废矿物油再生工厂用地边界与地表水体距离应大于
150m，场地位于大气环境保护目标的常年最大风频的下风
向，场地防洪设计标准（重现期）为 50年。
2.2 总图布置
废矿物油再生工厂的总图布置应符合《石油化工企业
设计防火标准》（2018年版）（GB 50160—2008）、《建筑设
计防火规范》（2018年版）（GB 50016—2014）、《工业企业
总平面设计规范》（GB 50187—2012）及《化工企业总图运
输设计规范》（GB 50489—2009）的规定。工艺装置火灾类
别是总图布置的重要依据，在缺乏设计基础资料的情况下，
可按照如下方法判别：
（1）废矿物油为丙B类液体，但其操作温度（330～
385℃）超过其闪点（210～250℃），应视为乙B类液体，
因此废矿物油再生工艺装置火灾类别通常为乙类。
（2）含矿物油的废物通常为固态或半固态，一般采用
热解方法回收矿物油，热解温度为200～550℃，热解产物
为矿物油、不凝气及残渣，不凝气主要由C1～C4烃类组成，
该组分含量达到 90%，其中甲烷含量高达42.13%，不凝气
属于甲 B可燃气体，热解装置火灾类别通常为甲类［6］。
3 工程设计要点
3.1 产品方案及质量标准
废矿物油或含油废物经资源化加工可制取润滑油基础
油、燃料油、燃料气、渣油、干馏渣等，产物可对外销售
或作为下游企业生产原料。《废矿物油综合利用行业规范条
件》第二十四条规定，再生润滑油基础油、再生燃料油的
产品质量标准，参照中国石油天然气集团公司、中国石油
化工集团公司相关产品主要指标执行。产品相关标准包括
《废润滑油薄膜蒸发再生润滑基础油》（HG/T 5679—2020）、
中国石油天然气集团公司企业标准《通用润滑油基础油》（Q/
SY 44—2009）、《燃料油》(SH/T 0356—1966)等。目前从
废矿物油再生产品标准执行情况来看，这些标准没有强制
约束力，缺乏广泛执行基础，主要体现在以下四个方面：
（1）标准中指标体系不能适应废矿物油再生品种的多
样性。
（2）再生基础油与矿物基础油执行统一指标，不符合
废矿物油再生行业的实际。
（3）再生燃料油的指标数量少、质量要求低，再生燃
料油很难进入终端市场。
（4）缺乏废矿物油再生副产物（品）的质量指标或规
定。因此，工程设计应充分考虑产品方案和标准衔接问题，
尤其重视产品出路或去向。
3.2 工艺流程与技术方案
液态废矿物油综合利用的一般工艺流程如下：接收→
储存→脱酸→沉降→过滤→蒸馏脱水→减压蒸馏→精馏→
补充精制→产品。废矿物油加工过程包含净化、精制及炼
制等工序，其中减压蒸馏和补充精制是关键工序。减压蒸
馏是高真空蒸馏，一般有分子蒸馏、薄膜蒸发、减压蒸馏
等方法；补充精制是确保产品质量的重要手段，通常包括溶
剂、络合等精制或加氢炼制方法。减压蒸馏和补充精制的
各种方法均有规模化应用，设计中可根据各种方法的利弊
筛选适用的工艺技术。
考虑到废矿物油来源的不确定，一般设计两条平行的
生产线，一条再生润滑油基础油，另一条再生燃料油，原
因是部分废矿物油的轻油组分较高，再生基础油生产线也
副产一定比例轻组分，这两部分可合并加工成为燃料油。
工程设计中应根据废矿物油来源、成分及数量合理确定设
计规模，在没有废矿物油基础数据的情况下，再生基础油
和燃料油生产线设计规模的比例可选 2∶1或3∶1。
3.3 废矿物油接收与储存
液态废矿物油常用钢质罐储存，固态或半固态含矿物
油废物可储存于油泥池中，废矿物油储存周期为7～10d，
即可满足工艺生产装置的稳定运行。但考虑到废矿物油来
源的季节性、不确定性，废矿物油的储存周期往往提高至
20～30d，如大型油库清罐废矿物油达数千吨，通常要求
在 1周内转运完毕，要求废矿物油再生企业应具备足够的
接收、转运、储存能力。
对于液态废矿物油转运系统，其运输车辆与储罐之间
建议设置检测罐，检测罐有效容积为50～100m³，对每批
废矿物油进行检测、计量，同时对来料起到缓冲、分流作用，
避免不同来源、成分的废矿物油混存而影响后续加工。固
态或半固态的含油废物建议采用油池储存，储油池为地下
或半地下式，有利于保温，全池防渗和卸料部位密封是设
计重点。
3.4 工艺设计
废矿物油来源广泛，成分混杂，没有稳定的成分及元
素组成，潜在的安全、爆炸风险较大，生产装置需确保安全。
工艺设计中通常考虑两段蒸馏，即常减压蒸馏、高真空蒸馏，
这样有利于分段提取废矿物油的组分。常减压蒸馏以脱水
脱氢（水、轻油等）为目的，高真空蒸馏以提取基础油（馏
分油）为目的。将减压蒸馏塔的馏出油按馏程分成2～3
个馏分，分别进入中间罐，各馏分蒸馏温度和真空度分别
设置、调节，以防止馏分返混。
工程技术研究 2021 年第6期 222
热油泵为废矿物油循环提供动力，属于高温、连续工
作的关键设备，犹如人体血液循环系统中的心脏。通常选
用卧式高温热油泵，其安装、维修方便。通用热油泵的耐
受温度在 300℃以下，如工作介质温度更高，则需定制。
渣油主要来自沉淀、过滤及釜底残余物，其含油率达
16%～26%，可采取干馏方法进一步综合利用，即在无氧条
件下将渣油加热至 350～400℃，油气经冷凝后转化为燃料
油、可燃气。渣油也可送焚烧处置。
不凝气是蒸馏工序副产物，由C1～C4烃类组成，主
要成分是甲烷，类似天然气。结合3万t/a废矿物油再生
装置运行情况，不凝气产量达585t/a（约41.36万m³），
不凝气通过管道输送至加热炉作为辅助燃料，可为全厂节
约能量 8%。
3.5 热能利用
行业准入条件规定，废矿物油提炼再生润滑基础
油 综 合 能 源 消 耗 应 低 于 900kW·h/t，电力折标煤系数
0.1229kgce/（kW·h）（当量值），则综合能耗为110.61kg/t。
在确保产品质量和安全生产的前提下，优化工艺设备及参
数配置是系统节能的重点设计任务之一。可采取的热能梯
级利用措施如下：
（1）减压蒸馏设备的热量回收，作为原料预热、脱水
的补充热量，能将常温原料加热至 80℃以上。
（2）不凝气热值达8500kcal/Nm³，密度约为0.707kg/Nm³，
回收及热能利用效果显著。
（3）蒸馏工序副产渣油量占废矿物油量的8%～12%，
温度为 250～300℃，渣油再利用及其热能回收也是节能设
计难点。
近年来，部分企业在热能利用方面取得了一些进展，
但工艺系统节能水平仍有待提高。
3.6 防渗设计
厂区污染防治区域划分为重点污染防治区、一般污染
防治区、非污染防治区。重点污染防治区是指位于地下或
半地下的生产功能单元，产生污染物或危险废物，且污染
物泄漏后不容易被及时发现和处理的区域或部位。建议在
满足消防、安全生产条件的前提下，重点污染区的设施应
集中布置，污染区与非污染区分开布置。工厂分区及防渗
设计要求如表 3所示。
4 展望和建议
我国废矿物油再生利用技术日趋成熟，关键设备和系
统集成能力取得了较大的进步，废矿物油再生产业规模和
市场份额不断壮大。但从废矿物油再生行业的实际出发，
我国废矿物油利用产业发展环境欠佳，技术水平参差不齐，
与欧美国家相比尚存在一定差距，进一步提升行业管理水
平和产业技术标准是今后废矿物油再生行业高质量发展的
前提条件。具体建议如下：
（1）《废润滑油回收与再生利用技术导则》（GB/T 17145—1997）的规定与行业实际偏差较大，对废矿物油收
集、贮存、再生、利用等环节约束力不大，该导则亟待修订。
（2）突出废矿物油的资源属性，加强废矿物油再生效
率和再生品质量管理。
（3）畅通废矿物油的规范转移途径，进一步放开跨省、
跨区转移管控限制。
参考文献：
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[5] 王鑫,郭忠华,段少华.废润滑油的回收与利用技术综述
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油气田环境保护,2006,16(2):15-18.
作者简介：陈金思，男，博士，教授级高级工程师，研究方向
为化工环保及固体废弃物资源化利用。
表 3 废矿物油再生工厂防渗分区及设计要求
类别 区域 防渗设计要求
重点防渗区
罐区（含接收系统），生产车间，危险品仓库，危
废仓库，渣库，初期雨水、事故应急池，污水处理站，
污水输送管沟等
等效黏土防渗层 Mb≥6.0m、渗透系数 K ≤ 1×10-7cm/s，
或参照《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597—
2001）执行
一般防渗区
消防水池、维修车间、循环水池、分析化验室、公
用工程车间、一般固废库、主要物流道路等
等效黏土防渗层 Mb≥1.5m、渗透系数 K ≤ 1×10-7cm/s，
或参照《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889—
2008）执行
非污染防治区 办公楼、门卫室、绿化区 不做防渗要求

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