导读：矿物油是目前世界范围内利用最广泛的化工物质，但矿物质油利用后产生的废油如不妥善处理，将会对水体和土壤造成严重污染，危害动植物的生长和人类生存环境，被国家列为优先管理的高危废弃化学物(HW08)。但是，废矿物油其中变质的部分只有不到10%，可以生产用于工业动力的重质燃料油和润滑油基础油。将废矿物油综合利用，对于缓解我国资源紧缺的局面、解决油品供不应求的瓶颈问题，对于提高现有资源利用率、保护生态环境都具有十分重要的意义。
什么是废矿物油
废矿物油是指从石油、煤炭、油页岩中提取和精炼，在开采、加工和使用过程中由于受杂质污染、氧化和热的作用等改变了原有的物理和化学性能，不能继续被使用的矿物油。主要来自于石油开采和炼制产生的油泥和油脚，矿物油类仓储过程中产生的沉淀物，机械、动力、运输等设备的更换油及再生过程中的油渣及过滤介质等，如各种废机油、废汽油、废柴油、废原油、废真空泵油、废齿轮油、废液压油、废热处理油、废变压器油等。废矿物油主要是含碳原子数比较少的烃类物质，多数是不饱和烃，主要成分有C15-C36的烷烃、多环芳烃(PAHs)、烯烃、苯系物、酚类等。根据《国家危险废物名录》的规定，废矿物油属于危险废物，编号为HW08。
废矿物油的成因
废矿物油的产生几乎涉及到国民经济的各个行业，其中主要产生行业是天然原油和天然气开采、精炼石油产品制造涂料油墨颜料及相关产品制造、专用化学产品制造、船舶及浮动装置制造、机械制造、汽车工业、金属加工等行业。废矿物油的成因主要有五个方面：
被外来杂质污染：油在使用过程中，由于系统和机器外壳封闭不严，导致灰尘、沙砾浸入油中;或者被各种机械杂质弄脏，如金属屑末、灰尘、沙砾、纤维物质等。
吸水：机械设备的润滑系统、液压传动系统或水冷却装置不够严密，使水流入油中;空气中的水分也能被油吸收，吸水性随油温升高而增大。
热分解：当油和机械设备在高温下接触时，油会发生热分解，产生胶质和焦碳，导致油失去使用价值。
氧化：油在使用过程中发生化学变化的主要原因是空气的氧化作用，氧化会生成一些有害物质,如酸类、胶质、沥青等，使油颜色变暗，黏度增加，酸值增大，进一步会出现沉淀状的污泥。
被燃料油稀释：该类废油主要指内燃机润滑油，由于部分燃料油没有完全燃烧而渗入到润滑油中，使润滑油失去原有的润滑特性。
废矿物油的分类
按照《国家危险废物名录(2016)》，废矿物油按行业来源分类如下：
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废矿物油的产量
据不完整统计，2015 年我国废矿物油产生总量达到3000 万吨，其中废润滑油500万吨，其他类别2500万吨(平均含油量10%)，预期2020年废矿物油产量将达到3500万吨。
随着汽车工业迅速增长，我国润滑油市场近年来保持高速发展，已经成为全球最大的润滑油消费国和生产国。2015年我国的润滑油需求量已经突破600万吨，消费量同比增长2.4%。
(资料来源：《废油再生利用-行业发展前景可期》)
从长期趋势来看，2013年全球年人均润滑油消耗约5 千克，其中北美年人均消费量超过18 千克，西欧人均消费约9千克，东欧和中东人均消费接近8 千克。而作为世界润滑油消费大国，我国年人均消费量不足4 千克，未来拥有巨大的增长潜力。
(资料来源：《废油再生利用-行业发展前景可期》)
废矿物油的危害
废矿物油含有多种有毒性物质。实验表明，如果废矿物油内的有毒物质通过人体和动物的表皮渗透到血液中，并在体内积累，会导致各种细胞丧失正常功能，是公认的致癌和致突变化合物。随意倾倒和非法转移、倒卖废油，影响人体健康不说，还会给生存环境带来二次黑色污染，对水体和土壤造成严重污染，危害动植物的生长和人类生存环境。如果把废矿物油倒入土壤，可导致植物死亡，被污染土壤内微生物灭绝。如果废矿物油进入饮用水源，1吨废矿物油可污染100万吨饮用水。
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废矿物油的处置和利用方式
废矿物油利用和处置的方式主要有再生利用、焚烧处置和填埋处置，应根据含油率、粘度、倾点(凝点)、闪点、色度等指标合理选择利用和处置方式。
(1)再生利用
矿物油是不可再生资源，而废矿物油其中变质的部分只有不到10%，废矿物油可以生产用于工业动力的重质燃料油和润滑油基础油。重质燃料油主要用于船舶动力燃料，发电厂锅炉燃料，润滑油基础油根据其不同类别生产成品润滑油，价值很高。将废矿物油综合利用，对于缓解我国资源紧缺的局面、解决油品供不应求的瓶颈问题，对于提高现有资源利用率、保护生态环境都具有十分重要的意义。
废矿物油的再生利用应交由有处置资质的单位，大多采用物理方法通过蒸馏、冷却、压滤、过滤等工序分离废矿物油，将其中的水和杂质过滤、沉淀分离出来，生产出达到或接近某种工业用油品质的矿物油。其典型工艺流程为：企业将收集的废矿物油输送至沉降槽中，加入絮凝剂溶液进行沉降分离，分层后将下层水和渣过滤，废水排放废水处理池，废渣包装后放置在废渣区待处理;经过沉降的油层输送至蒸馏釜中，进行减压蒸馏，分离轻组分和水，馏分分层后将上层油层包装后即为成品，下层水排往废水处理池;得到的矿物油经冷却，包装即为成品。
废矿物油的再生利用还应遵循以下要求和原则：
废润滑油的再生利用应符合《废润滑油回收与再生利用技术导则》中的有关规定;
废矿物油不应用做建筑脱模油;
不应使用硫酸/白土法再生废矿物油;
废矿物油再生利用产品应进行主要指标的检测，确保再生产品质量;
废矿物油的再生利用宜采用沉降、过滤、蒸馏、精制和催化裂解工艺，可根据废矿物油的污染程度和再生产品质量要求进行工艺选择。
(2)焚烧处置
不适合再生利用的废矿物油可进行焚烧处置，一般将废矿物油直接作为燃料，鼓励进行热能综合利用。但焚烧废气中含有大量重金属氧化物及燃烧不完全产生的多环芳烃氧化物，会严重污染空气，需进行进一步处理。其中有些重金属氧化产物以超微粒子存在，典型的如氧化铅，半衰期长达半年之久。所以，焚烧对于机油类废油不是最恰当的处置方法。
(3)填埋处置
无法再生利用或焚烧处置的废矿物油及废矿物油焚烧残余物应进行安全填埋处置。
废矿物油再生利用的发展和市场前景
我国的废油回收再生利用是从20世纪50年代开始起步，在70年代基本上形成一种以中国石化销售公司下属厂为骨干的全面废油再生系统，形成以蒸馏—酸洗—白土精制路线和酸洗—带土蒸馏精制为主的再生工艺。但进入80年代后由于搞活经济，国内大部分大型厂矿都自办废油再生车间，同时增加了许多小的集体及个体所有制废油再生厂，因此到了90年代专业再生厂处理能力大大降低，而且部分厂不再生或简易再生，而将废油用作低档油、脱模式油、燃油销售使用。
国内废矿物油市场较为混乱，经营废矿物油的企业众多，其中大多数无经营许可证。国内缺少对废矿物油收集、贮存、处理处置的各个环节统一的技术规范指导，主要存在以下问题：
(1)部分废矿物油产生企业产生的再生利用价值较大的废矿物油不交(售)给具有经营许可证的企业，高价卖给不法企业，导致具有经营许可证的企业不能收集到足够的废矿物油维系企业的正常运行，具有经营许可证企业和无证企业相互争夺废矿物油，不法分子将简易处理后的劣质油进行调色后，以次充好进行出售，扰乱市场、坑害用户，给社会带来不稳定因素，影响社会安定。
(2)部分废矿物油的产生企业对废矿物油的污染缺乏必要的认识，为节省处理处置费用，将产生的无再生利用价值的废矿物油随意处置。
(3)废矿物油的产生企业对废矿物油的贮存缺乏规范的场所和必要的分类，容易引起废矿物油的洒漏和流失，给废矿物油的收集、处理处置带来很大难度，同时，由于部分废矿物油是可燃物，存在发生火灾等安全隐患。
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(4)处理处置过程二次污染比较严重。一些处理处置企业无三废治理措施和安全消防措施，对周边环境造成严重污染，并可能造成事故。
为解决上述问题，推进废矿物油综合利用产业规范健康发展，2011年，环保部发布了《废矿物油回收利用污染控制技术规范》，规定了废矿物油收集、运输、贮存、利用和处置过程中的污染控制技术及环境管理要求。
近年来，废矿物质油再生行业得到了国家层面的高度重视，出台了一系列的规范、优惠政策来引导废矿物油再生行业的发展。2015年，工业和信息化部节能与综合利用司组织起草了《废矿物油综合利用行业规范条件(征求意见稿)》(以下称《意见稿》)并进行公示。相比于《废矿物油回收利用污染控制技术规范》，《意见稿》将重点放在了规范废矿物油综合利用生产企业，对企业的设立标准做了明确规定。除限制企业使用符合节能和环保要求的技术与生产装备外，《意见稿》还要求企业厂区必须为集中、独立的一整块场地，场地面积不低于2万平方米，并且需要进行必要的防渗处理，且生产区与办公区、生活区分开。自然保护区、生态功能保护区、旅游景点等地点不得建立废矿物油综合利用企业。上述规定从源头规避了废矿物油综合利用所带来的环境污染，符合我国大力提倡的生态文明建设要求。而对于已建的废矿物油综合利用企业，若违背上述规定，则要在一定期限内，通过“搬迁、转产”等方式逐步退出。
2016年，发改委发布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》，明确将废矿物油再生利用列入国家战略性新兴产业重点产品和服务指导目录。
利好政策的推动，对废矿物油再生利用市场有很大推动作用，市场前景非常广阔。根据环境统计数据，我国危险废物产生量从2000年的830万吨增长到2014年的3634万吨，年均增长率达11.1%。而据专家研究估算，我国每年危险废物产生量超过1亿吨，约有7000万吨的废物尚未纳入环保部门的统计范围之内，大量环境风险处于不可控状态。黄新之介绍，广东省每年的废矿物油产生量大概在70万吨/年，而省内具备处置废矿物油资质的企业总处理能力却只有12万吨/年，远不能满足处置需求。如果处置能力与需求相匹配，市场空间可想而知。
废矿物质油再生行业虽有很大市场空间，但行业发展还有诸多问题需要解决。据报道，目前约有近三分之二的废矿物油被转移至无资质回收企业进行再提炼，这些废矿物油再加工企业的提炼工艺绝大多数为国家强制淘汰的落后工艺，并且基本没有任何污染防治措施，简单落后的加工过程不仅对环境造成污染，也造成了资源的极大浪费。由于分布散、规模小等原因，具有成熟应用技术的大型石油化工企业一般不关注废矿物油回收再利用市场，而很多环保企业又不具备相应的专业技术水平。废矿物油再生行业技术门槛相对较高，因此打好技术战很关键。
(作者：刘抒悦 美国麻省理工学院环境工程硕士 单位：上海市环境工程设计科学研究院有限公司)
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原标题：科普 | 废矿物油的前世今生和再生利用
