DE2408240A1 - Verfahren und anlage zur aufarbeitung von altoelen - Google Patents
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Description
Anm.: SOCIETE PARTSIEME DES o -2OQ j . a974
LUBRIFIANTS NATIONAUX ET DES ZkUo ZhO
ENTREPOTS D'HYDROCARBURES
89 bis, Rue de Paris,, 93305 AUBERVILLIERS (Prance)
Verfahren und Anlage zur Aufarbeitung von Altölen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufarbeitung von gebrauchten Ölen, insbesondere von gebrauchten
Motorenölen und industriellen Schmierölen sowie auf eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es sind bereits Verfahren zur Aufarbeitung von Altölen durch Wärmebehandlung und/oder durch Behandlung mit chemischen
Mitteln bekannt. Alle diese Verfahren ergeben jedoch keine befriedigenden Ergebnisse, da die' mit ihnen erreichbare
Entfernung der Sedimente nicht so vollständig ist, als daß die so gereinigten Öle für eine letzte Schlußreinigung
ζ. B. durch eine Destillation unter Anfall nur geringe?Rückstandsmengen geeignet wäre.
Darüber hinaus sind die bekannten Verfahren mit dem Problem der Beseitigung der bei ihrer Durchführung anfallenden
flüchtigen Bestandteile und Rückstände behaftet, so daß sie zu Umweltschutzproblemen führen, die nach Möglichkeit
zu vermeiden sind.
Die vorliegende Erfindung überwindet diese beträchtlichen Nachteile der bekannten Verfahren.
409838/071$
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren und eine Anlage zur Aufarbeitung von
Altölen, die zu so vollständig von Sedimenten befreiten Ölen führt, daß sie für eine Schlußreinigung uneingeschränkt
geeignet sind, und zwar sowohl für eine Raffination wie auch für eine Destillation unter Anfall
geringer Rückstandsmengen. Im übrigen ist das Verfahren gemäß der Erfindung durch keinerlei Umweltschutzprobleme
belastet.
Erfindungsgemäß erfolgt die Aufarbeitung der Altöle in der Weise, daß man diese einer thermischen Behandlung
bei einer Temperatur von ^25 - 400°C unter einem Druck
von 1-6 Bar während einer Dauer von mindestens etwa 15 Minuten unterwirft, einen Teil des Öles kontinuierlich
aus der Behandlungsstufe abzieht und nach Wiederaufheizen
im Kreislauf in die Behandlungsstufe zurückführt, während man aus einem weiteren Teil des behandelten Öles
die Rückstandssedimente abtrennt und diese zwecks Wiederaufheizung des im Kreislauf geführten Öles verbrennt.
Gemäß eher besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung führt man die Abtrennung der Rückstände durch Filtration der behandelten Öle mit Hilfe von zellulosehaltigen
Produkten durch und verwendet die dadurch anfallenden verunreinigten Filtermaterialien für die Wiederaufheizung
der im Kreislauf geführten öle.
0 9 S 3 S / 011 5
Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus eine Anlage
zur Durchführung des vorstehend gekennzeichneten Verfahrens, die aus einem Reaktor für die thermische
Behandlung der Öle besteht, ferner aus einem für die Wiederaufheizung der im Kreislauf geführten Öle geeigneten
Aufheizofen, der mit dem besagten Reaktor in Verbindung steht und Einrichtungen für die Verbrennung der
RückstandsSedimente aus den behandelten Ölen sowie gegebenenfalls
die bei der thermischen Behandlung frei werdenden flüchtigen Bestandteilen besitzt. Die Anlage
besteht schließlich noch aus einer Vorrichtung zur Abtrennung der Rückstandssedimente aus den behandelten
ölen.
Gemäß einer bewährten Ausführungsform der Erfindung dient als Vorrichtung zur Abtrennung der Sedimentationsrückstände
ein Filter. Auch sind Zentrifugen geeignet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen im Laufe der nachfolgenden Beschreibung aufgezeigt werden.
Die beigefügte Zeichnung gibt beispielsweise eine schematische Darstellung einer Anlage für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wieder.
Danach wird ein Altöl, ζ. Β. gebrauchtes Motorenöl oder
Schmieröl, die die üblichen Zusätze enthalten können, über Leitung 1, Pumpe 2 und Leitung 3 dem Wärmeaustauscher
zugeführt. An Leitung 3 ist gegebenenfalls eine Zuleitung 5 angeschlossen, in die man erwünschtenfalls Agenzien und/
oder Reaktionshilfsmittel einführen kann. Hierfür kommen in Frage :
Soda oder Kalk (etwa bis zu j5 Gew.% - bezogen auf das
öl - ), anorganische oder organische Säuren (etwa bis zu 2 Gew.% - bezogen auf das Öl - ), Salze wie Zinkchlorid
und Zinnchlorid, Oxydationsmittel, Tenside und dergl.
Die Einführung derartiger Mittel ist für die erfolgreiche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
nicht erforderlich. Sie kann aber in besonderen Fällen für die Abscheidung der Sedimente nützlich sein.
Im Wärmeaustauscher 4 wird das Öl durch Wärmeaustausch mit dem bereits behandelten öl auf eine Temperatur erhitzt,
die lediglich durch den Partialdruck des im öl enthaltenen Wassers begrenzt ist.
Nach Austritt aus dem Wärmeaustauscher 4 wird das öl in
die Leitung 6 eingeführt, die aus dem Aufheizofen 7 kommt,
wodurch das öl mit demjenigen Teil des bereits behandelten Öles vermischt wird, der aus der thermischen Behandlungsstufe
abgezogen und nach Aufheizung im Kreislauf in die Behandlungsstufe zurückgeführt wird.
Das Gemisch aus Altöl und Kreislauföl gelangt in den Reaktor 8, in dem es mittels Verteiler 9 eingebracht wird.
In dem Reaktor 9 wird das Öl bei einer Temperatur von
4OO°C, vorzugsweise bei j55O - 58O0C, und unter einem Druck
von 1-6 Bar, vorzugsweise 2-5 Bar, der thermischen Behandlung unterworfen.
Die Verweilzeit des Öles im Reaktor 8 muß mindestens etwa 15 Minuten betragen. Sie liegt vorteilhafterweise
zwischen 15 und j5O Minuten.
In besonderen Fällen kann eine Verweilzeit von mehr als ^O Minuten zweckmäßig sein.
Das im Reaktor 8 behandelte Öl wird über Leitung 10 und
Pumpe 11 abgeführt und in zwei. Teile aufgeteilt.
Der eine Teil des behandelten Öles wird über Leitung 12 dem Aufheizofen 7 zugeführt, aus dem es im Kreislauf in
den Reaktor 8 zugeführt wird, während ein weiterer Teil des behandelten Öles über Wärmeaustauscher 4 und Leitung
13 dem für die Abtrennung der Rückstandssedimente vorgesehenen
Separator 14 zugeführt wird.
Der Kreislauf des behandelten Öles wird jedenfalls so geregelt, daß für das Altöl eine ausreichende Verweilzeit
im Reaktor zustande kommt. Demgemäß liegt der Anteil an Kreislauföl im allgemeinen zwischen 5 und 20, vorzugsweise
zwischen 8 und 12. Wenn A die Menge an zu behandelnden Öles beträgt, die in die Anlage über Leitung 1 eingeführt
wird und B die Menge an Kreislauföl in der Leitung 12 beträgt, so ist demnach
5 A ^C B <C20 A; vorzugsweise
8 A <ZB <:i2 A.
Der Aufheizofen 7*' dessen Aufgabe es ist, die Aufheizung
des Kreislauföles auf die Behandlungstemperatur im Reaktor 8 zu bewirken, ist mit einem Brenner 15 ausgestattet,
der die Verbrennung der Sedimentrückstände gestattet,
die aus dem Separator 14 abgezogen werden, was schematisch
durch Leitung 16 dargestellt ist.
Zu diesem Zweck können die Rückstände z. B. mit den wässrigen Leichtölen emulgiert werden, die aus dem Reaktor 8
über Kopf abgezogen und über Leitung 25 dem Brenner 15
zugeführt werden können. Die Gewinnung dieser wässrigen Leichtöle soll später näher erläutert werden.
Man erreicht in dem Aufheizofen 7 eine Temperatur in der
Größenordnung von 1 0000C, die ausreicht, um eine vollständige
Zerstörung aller Verunreinigungen ohne deren Verbrennung zu erreichen. Diese Verunreinigungen findet man
später in den Sedlmentrückständen und in den wässrigen Leichtölen wieder.
Der Separator 14 kann eine Zentrifuge oder ein Filter sein. Letzteres ist besonders geeignet.
Die Abtrennung der Sedimentrückstände erfolgt vorteilhafterweise unter Verwendung von Filterhilfsmittel, insbesondere
von Zellulose-Produkten, wie z. B. Holzmehl oder andere geeignete brennbare Mittel, die man über Leitung 17
in den Separator einfüllt.
In diesem Fall besteht die gebrauchte Filtermasse, die für die Beschickung des Aufheizofens dient, aus dem betreffenden
Filterhilfsmittel und den Sedimentrückständen des behandelten Öles.
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Die Filtration erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 40 - l60°C.
Das von Rückständen befreite Öl verläßt den Separator 14 über Leitung l8 und ist ohne Einschränkung für eine Sehlußreinigung
geeignet.
Zu der Funktion des Reaktors 9 ist noch zu bemerken, daß
die leichten ölfraktionen diesen über Kopf durch Leitung 19 verlassen und nach ihrer Kondensation im Kondensator 20
im Abscheidebehälter 21 in eine wässrige Schicht und in eine Schicht leichten Öles getrennt werden, woraufhin letztere
über Leitung 22 und Pumpe 25 in den oberen Teil des Reaktors
zurückgeführt werden. Ein Teil dieses Öles wird über Leitung 24 aus diesem Kreislauf abgezogen. Man regelt den
Rückfluß im oberen Teil des Reaktors in der Weise, daß eine gewisse Menge an Leichtöl in der Behandlungsstufe verbleibt;
denn die Anwesenheit eines solchen Anteiles erleichtert die spätere Abtrennung der Rückstände.
Die wässrige Ölfraktion wird vom Abscheider 21 über Leitung 25 abgezogen und zum Brenner 15 des Aufheizofens 7
abgeführt.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, die
Sedimente von Altölen durch Zerstörung und Abbau so voll- ■ ständig aus den ölen zu beseitigen, daß man zu Ölen hoher
Reinheit gelangt, die selbst nach längerem Stehen weder eine Undurchsichtigkeit zeigen noch eine Kranzbildung bei
einer Fleckenprobe verursachen, vergl. hierzu insbesondere
die Schrift: "Les huiles pourotuers et le graissage des
moteurs" von A. Schilling, Band 1, Seite 89 bis 91 und
Band 2, Seite 3^2 bis 3^4, veröffentlicht vom Institut
Prancais du Petrole, 1962.
Die erfindungsgemäß gereinigten Öle sind demgemäß für eine beliebige klassische Schlußreinigung zum Beispiel
durch Raffination oder Destillation geeignet, und zwar insbesondere für eine Destillation unter Anfall geringer
Rückstandsmengen, die mit den bekannten Aufarbeitungsverfahren nicht ohne weiteres mit Erfolg anwendbar ist. Darüber
hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Beherrschung der
stets anfallenden Rückstände (Sedimentationsrückstände und wässrige ölfraktion). Diese Rückstände werden durch
ihre Verbrennung im Aufheizofen 7 vollständig verbrannt und dabei in Wärmeenergie übergeführt, wobei gleichzeitig
nicht umweltfeindliche Produkte entstehen, nämlich anorganische Asche und Brenngase.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung ohne deren Beschränkung näher erläutern. Zu den in der Tabelle aufgeführten
ölen und verschiedenartigen Produkte sind gleichzeitig mit den Ziffern diejenigen Stellen der Anlage angegeben,
an denen sie bestimmt worden sind.
Alle erfindungsgemäß behandelten Öle der Beispiele 1-4 zeigen keine Flecken- oder Kranzbildung bei einer Fleckenprobe.
Versuchsnumflier
| ,Bedingungen im Reaktor b | 0 | 325 k. 30 |
• | 0 |
j
c> 1° |
0 | 350 2. 25 |
9 /» 9 # 5 $> |
I | 350 4. 15 |
0 <fo 0 # 0 ^o 7 # |
375 1 20 |
,8 ,T ,8 ,5 |
0 | • ■ | I | K) | |
|
Temperatur °C
Druck Bar Dauer Minute |
38 | 33 | Öl (18) |
49 | ....ai de) |
Hl (18) |
35 | H] (18) |
O | |||||||||
| Anteile | 0 | 100 88, 1, 4, 5, o, |
7 8 0 1 k |
0 | ,884 | 0 | 100 89, Ϊ o, |
0,887 | 100 S5, 3, 6, 5, °' |
0,885 | 100 87 2 4 h 0 |
0 | ,8S5 | |||||
|
Altöl (1)
Behandeltes öl (18) Leichtöl (24) Wässeriges öl (25) Rückstände Verluste |
1 | öl 0) |
0 | ,5 | 1 | Öl. 0) |
45,9 | .Hl. . (1) |
36,10 | Hl (1) |
0 | ,0 | ||||||
| Kenndaten | 135 | ,900 | ,70 | 125 | ,898 | 0,72 | 0,902 | 0,65 | 0,897 | 161 | ,75 | |||||||
| ,7 | ,12$ | ,4 | 0,17$ | 42,5 | 0,22$ | 45,5 | ,19^ | |||||||||||
|
to
Mrt |
Dichte .bei 15° C | ,85 | 0C | »90 , | 6o°c | 0,78 | 64°c | 0,90 | 0C | |||||||||
| U) 00 |
Kinematische Zähigkeit
(Zentistock) bei 50° C |
,25$ | O,93£ | 1,09?ό | ||||||||||||||
| o. | Säurezahl | 0C 1 | 0C 1 | 1100C 1 | 134°C | |||||||||||||
| ii | Asche | |||||||||||||||||
| cn | Flammpunkt | |||||||||||||||||
Claims (9)
1. Verfahren zur Aufarbeitung von Altölen, insbesondere von gebrauchten Motorenölen und anderen industriellen
Schmierölen durch eine thermische Behandlung, dadurch gekennzeichnet,
daß man Altöle einer thermischen Behandlung bei einer Temperatur von J525 - 4-000C unter einem Druck von
1-6 Bar während einer Dauer von mindestens etwa 15 Minuten unterwirft, einen Teil des Öles kontinuierlich aus der
Behandlungsstufe abzieht und nach Wiederaufheizen im Kreislauf in die Behandlungsstufe zurückführt, während man aus
einem weiteren Teil des behandelten Öles die Rückstandssedimente abtrennt und diese zwecks Wiederaufheizung des im
Kreislauf geführten Öles verbrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtrennung der Rückstände durch Filtration des behandelten
Öles über Filterhilfsmittel, vorzugsweise zelluloshaltige Produkte vornimmt und die dadurch anfallenden
verunreinigten Filtermaterialien durch Verbrennen für die Wiederaufheizung des im Kreislauf geführten Öles verwendet.
3» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
als Zellulose-Produkt Holzmehl verwendet wird.
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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung der Rückstände durch Filtrieren oder
Zentrifugieren erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch I-,- K, -dadurch gekennzeichnet,
daß die Behandlungstemperatur zwischen etwa 350 und
380 C, der Druck zwischen 2 und 5 Bar und die Gesamtverweilzeit
des Öles in der Behandlungsstufe zwischen I5 und
30 Minuten gehalten werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1-5* dadurch gekennzeichnet,
daß man vor der thermischen Behandlung dem Altöl Agenzien und/oder Reaktionshilfsmittel zusetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß man aus der Behandlungsstufe eine leichte Fraktion abdestilliert,
in eine Leichtöl-Fraktion aufteilt, die man zumindest zum Teil in die Behandlungsstufe zurückführt,
während man die übrige wässrige Fraktion mit den Rückstands-.Sedimenten
vermischt, die der Wiederaufheizung des im Kreislauf geführten Öles dienen.
8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß den vorstehenden Ansprüchen, bestehend aus einem Reaktor für die
thermische Behandlung von Ölen, einem für die Wiederaufheizung der im Kreislauf geführten Öle geeigneten Aufheizofen,
der mit dem besagten Reaktor in Verbindung steht und Einrichtungen für die Verbrennung der Rückstandssedimente aus
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den behandelten -ölen wie auch der bei der thermischen
Behandlung frei werdenden wässrigen Bestandteile besitzt, sowie einer Vorrichtung zur Abtrennung der Rückstandssedimente
aus den behandelten Ölen.
9. Anlage gemäß Anspruch 8, bestehend aus Leitungen für die Abführung einer leicht siedenden Fraktion aus
dem Reaktor, eine Vorrichtung zum Auftrennen dieser Fraktion in eine leichte ölfraktion und eine wässrige ölfraktion,
ferner eine Leitung zur wenigstens teilweisen Rückführung der Lexchtolfraktion in den Reaktor und eine Leitung
zur Abführung einer wässrigen Ölfraktion zur Verbrennungseinrichtung des Aufheizofens.
409838/0715
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