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"Perfectionnements au .'. raffinage des pétroles (pétro. les bruts)"
La présente invention se rapporte au raffinage des pétroles (pétroles bruts) pour obtenir de l'huile blanche.
Lors de la fabrication dthuile blanche, conformément aux procédés utilisés jusqutà ce jour, il
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est d'usage d'agiter les pétroles avec de l'acide fumant sulfurique/dans une cuve d'agitation pour enlever les composés non saturés et d'autres impuretés à éli- miner à l'aide de ce traitement, La boue formée à la suite du traitement par l'acide est enlevée,du pétrole traité,sous l'action de la gravité. Grâce à une succes- sion de tels traitements, l'huile est exempte de constituants non saturés et de constituants qui affectent sa stabilité lorsque cette huile est exposée à l'oxydation, à la lumière solaire et à d'autres facteurs.
En plus de ce traitement, par l'acide sulfurique , ces pétroles sont lavés avec de l'alcool en vue de l'enlèvement des sulfonates, puis traités par de la soude caustique et enfin filtrés par de la terre à foulon, de manière que l'on obtienne une huile incolore. Les opérations doivent être contrô- lées soigneusement au cours de chaque phase du pro- cédé de manière que l'huile incolore obtenue présente la stabilité désirée.
Pour essayer la stabilité du produit final, un échantillon en est généralement mis en contact avec de l'acide sulfurique chimiquement pur, le mélange étant ensuite porté à une température de 100 .Si l'huile acquiert une coloration plus foncée que celle de l'ambre clair, à la suite du contact et du chauf- fage précités, elle n'est pas considérée comme traitée convenablement.
Pour déterminer le degré d'insuffisance d'élimination des composés non saturés au cours des phases de traitement par l'acide, on détermine l'indice d'iode de l'huile, Une huile traitée d'une manière satisfaisante doit avoir un indiqe d'iode égal à zéro
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et doit pouvoir subir l'essai à l'acide que l'on a exposé plus haut.
Lors de la mise en pratique du procédé de traitement usuel en cuve (agitateur) dont on a parlé plus haut, en ce qui concerne les huiles blanches, il faut contrôler soigneusement les conditions de température pour empêcher qu'une partie quelconque de l'huile soit chauffée à une température excédant sensiblement 60 pendant qu'elle est en contact avec l'acide. Etant donné qu'une quantité considérable de chaleur se dégage au cours de la réaction du produit avec l'acide, l'opération de traitement est divisée en un grand nombre de phases distinctes dont chacune comporte, d'une part, le mélange de l'huile avec une faible proportion de la quantité totale d'acide nécessaire pour effectuer le raffinage et, d'autre part, la séparation ultérieure de la boue d' avec l'huile, avant la phase de traitement suivante.
Dans de nombreux cas, il est nécessaire de procéder à dix ou à douze traitements successifs pour obtenir le raffinage convenable du produit et pour empêcher un surchauffage local de toutes les parties de l'huile.
La mise en oeuvre de la succession des phases de traitement en cuve spécifiées plus haut, nécessite N l'utilisation de grandes quantités d'acide sulfurique fumant et a pour effet une perte d'huile considérable.
La présente invention vise réduire la quantité d'acide sulfurique nécessaire pour effectuer le traitement, à augmenter le rendement en huile raffi-
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née et à simplifier le procédé général dont il a été question ci-dessus. Pour atteindre ce résultat, l'hui-
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last le/soumise à une ou à plusieurs opérations de mélange avec de l'acide sulfurique ayant la concentration requise, mélange qui est suivi d'une séparation centrifuge de la boue d'avec l'huile traitée.
Etant donné que l'on a déjà suggéré de procéder d'une manière continue et de la manière indiquée ci-dessus aux opérations de mélange et à la séparation, par centrifugation, de l'huile traitée d'avec les boues pour le traitement d'autres produits pétrolifères et étant donné que cette succession de phases a eu pour résultats une économie d'acide et un rendement amélioré en huile (en ce qui concerne les produits précités), il était logique de supposer que les mêmes résultats pouvaient être obtenus pour le traitement d'huile brute en vue d'obtenir de l'huile blanche.
Lors de la mise en oeuvre d'un tel procédé, toutefois, ons'est heurté à des difficultés imprévues, comme on va le voit ci-après et l'objet principal de la présente invention est de surmonter ces difficultés en ce qui concerne un procédé de traitement continu comportant une succession de phases de mélange et de centrigugation,
La présente invention et la façon dont elle est mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
La figure 1 représente un mode de mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention;
La figure 2 représente une variante de mise en oeuvre.
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En se référant au dessin annexé et aux chiffres de référence qui y figurent, on voit que l'huile blanche et l'acide sulfurique fumant sont amenés d'une manière continue en contact l'un avec l'autre et mélangés dans un mélangeur continu 10. Le mélangeur 10 comporte un agitateur et est refroidi artificiellement pendant l'opération de mélange de manière à maintenir la température au-dessous d'un point auquel ont lieu le brûlage de l'huile et la fixation consécutive de la couleur. La quantité d'acide utilisée dans cette première phase de mélange est également contrôlée avec soin étant donné que l'utilisation de très grandes quantités d'acide pour cette phase de mélange aurait pour résultat un dégagement de chaleur atteignant un degré indésirable tel que le résultat en serait la coloration permanente de l'huile.
Pour empêcher ce phénomène, il est généralement préférable de limiter la quantité d'acide utilisée au cours de cette première phase de contact à une quantité inférieure à 20 % en poids calculé au poids de l'huile. L'opération de mélange est relativement violente et peut être effectuée à l'aide d'un agitateur mécanique. Lorsque l'on utilise un mélangeur ayant une capacité relativement petite et que l'on fait usage d'une agitation intense pendant la phase de mélange, cette phase et la réaction qui en résulte peuvent s'effectuer dans un temps très court, notamment entre une et deux minutes.
Le mélange de boue et d'huile ainsi formé passe continuellement du mélangeur 10 à travers un séparateur centrifuge continu 11 prévu pour effectuer la séparation et la décharge continue de la boue et de l'huile séparée l'une de l'autre.
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L'huile provenant de l'appareil centrifuge 11 est de préférence amené en contact avec une nouvelle quantité d'acide à peu près dans la même proportion,par rapport à la quantité d'huile soumise au traitement, que l'acide mélangé dans le mélangeur 10; cet acide frais est mélangé avec l'huile dans le mélangeur 12 de la même manière que le produit non traité et l'acide ont été mélanges dans le mélangeur 10.
Le mélange de boue et de matière sortant, d'une manière continue, du mélangeur 12 peut être séparée d'une manière continue dans l'appareil centrifuge 13, après quoi les phases de mélange et de centrilugation peuvent être répétées avec une nouvelle quantité d'acide ajoutée à l'huile provenant de l'appareil centrifuge 13, cette huile étant mélangée avec de l'acide frais dans le mélangeur 14, après quoi l'huile et la boue sont séparées l'une de l'autre dans le séparateur centrifuge 15.
Quoique l'on ait représenté trois phases de mélange et de centrifugation sur le dessin annexé, il est évident que l'on peut prévoir un plus grand nombre de ces phases dans le cas ou un plus grand nombre de ces phases est nécessaire pour que l'on obtienne le degré de traitement désiré.
Grâce à la mise en oeuvrede la succession de phases telle que celle que l'on vient de décrire, on obtient une huile blanche qui, à l'essai, présente unindice d'iode égal à zéro. Toutefois, les huiles traitées de cette manière ne résistent pas d'une manière satisfaisante à l'essai par l'acide auquel on a fait allusion plus haut, même dans le cas où l'on utilise
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de plus grandes quantités d'acide pour le traitement de la matière que cela ne serait nécessaire pour une succession de phases de traitement en cuve et de séparation tel que cela se pratiquait jusqu'à ce jour.
Lors de l'application de la succession de phases de mélange et de centrifugation, conforme à la présente invention, et comme indiqué ci-dessus, l'essai d'indice d'iode indique que les constituants non saturés de l'huile ont été complétement éliminés lors du traitement échelonné avec une quantité totale d'acide sulfurique qui est généralement comprise entre 60 et 65 % de la quantité d'acide sulfirique nécessitée.. pour effectuer une telle réduction de l'indice d'iode, conformément au procédé en cuve antérieur.
Pour la mise en pratique de la présente invention et comme on va l'indiquer ci-après, l'huile, traitée suivant une succession de phases de mélange et de centrifugation comme indiqué plus haut pour réduire l'indice d'iode, peut être soumise à un traitement ultérieur simple et économique pour l''en- lèvements des autres constituants, traitement grâce auquel on obtient une huile capable de résister à l'essai à l'acide, et ceci tout en évitant l'utilisation de grandes quantités additionnelles d'acide et tout en réduisant les pertes. A cet effet, l'huile sortant de l'appareil centrifuge 15 est amenée dans un agitateur 16 et est mélangée enmasse avec une petite quantité d'acide sulfurique fumant.
La quantité d'acide nécessaire pour ce traitement final varie généralement entre 10 et 20 %, calculé en poids, de la matière sou-
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mise au traitement et dépendant de la nature de cette matière. La matière est agitée avec la quantité additionnelle d'acide dans l'agitateur 16 jusqu'à ce que l'on obtienne un mélange intime de la matière en question et de l'acide, la boue pouvant alors se séparer de la matière et se déposer par gravité.
Une telle opération nécessite généralement une durée d'agitation d'environ 15 minutes, suivie d'un repos prolongé et elle a pour effet l'élimination des ingrédients résiduels indésirables contenus dans la matière, l'huile traitée pouvant alors subir l'essai par l'acide. La température de l'agitateur 16 est de préférence maintenue à un niveau ne dépassant pas sensi- blement 37 pendant cette phase finale du traitement en cuve.
On voit que grâce à la combinaison du pro- cédé de l traitement par centrifugation continue spé- cifié ci-dessus avec la phase finale d'agitation en cuve et de dépôt par gravité, on obtient un résul- tat qui ne peut pas être obtenu soit par un traitement par centrifugation continue, soit per agitation et dépôt par gravité seuls, et ceci quel que soit le nombre de fois que l'on répète ces phases, On utilise ainsi une plus petite quantité d'acide que celle qui est nécessaire pour obtenir une huile satisfaisante par le traitement en cuve et l'on obtient une huile celle qui est obtenue par. présentent une meilleure qualité que à l'utilisation de quantité économique d'acide en combinaison avec un mélange continu et une séparation centrifuge seuls.
Lorsque l'on met en oeuvre le procédé qui fait l'objet de la présente invention, on obtient un rendement très
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élevé en huile comparé au rendement obtenu par une succession de phases d'agitation en cuve et de séparation par gavité.
Dans la variante représentée sur la figure 2, la matière qui traverse l'appareil centri- fuge 15 est d'abord soumise à une neutralisation alcaline, puis à un lavage avec de l'alcool avant d'être soumise à la phase de traitement finale par l'acide sulfurique fumant et le dépôt, par gravité, de la boue contenue dans l'huile traitée. Conformément à cette variante, l'huile provenant du séparateur centri fuge 15 traverse un agitateur 17 dans lequel elle est so mise à une succession de phases de neutralisation et de lavage' avec de l'alcool, après quoi cette huile est amenée à unagitateur 18 dans lequel elle est soumise à un traitement par l'acide, traitement analo- gue à celui qui a lieu dans l'agitateur 16 dont il a été question ci-dessus à @ propos du premier mode de mise en oeuvre de l'invention.
La nécessité de procéder à des phases de neutralisation intermédiaires et de lavage par l'alcool dépend des caractéristiques de la matière particulière soumise au traitement.
Il est évident que l'homme de l'art peut apporter des modifications à la présente invention, laquelle n'est pas limitée auxmodes de mise en oeuvre exposés ci-dessus. C'est ainsi, par exemple, qu'au lieu d'utiliser de l'acide sulfurique fumant, comme raffina indiqué ci-dessus, on peut utiliser d'autres acides de susceptibles de produire des résultats équivalents.
De même, au lieu de mélanger, tout en agitant, l'huile
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provenant de l'appareil centrifuge 15 avec l'acide au cours d'une opération de mélange en cuve, cette huile peut être mélangée avec la proportion désirée d'acide au cours d'une opération de mélange continu, le mélange passant dans un réceptaule dans lequel l'huile peut se séparer de la boue qui se dépose par gravité.
L'expression "essai à l'acide" est utilisée pour désigner l'essai appliqué en huile blanche traitée de la manière indiquée ci-dessus,
REVENDICATIONS
1) Un procédé de raffinage de pétroles (pétroles bruts) pour produire de l'huile blanche, ce procédé étant caractérisé par une ou plusieurs phases de traitement initial dans chacune desquelles la matière est mélangée intimément avec un acide de raffinage (notamment de l'acide sulfurique), la boue obtenue étant rapidement séparée, par centrifugation, de l'huile, laquelle, dans une phase de traitement final, est inimément mélangée avec un acide de raffinage (notamment de l'acide sulfurique), l'huile étant séparée de la boue qui se dépose par gravité;
2) Procédé comme spécifié dai.s la revendication 1 caractérisé par le mélange continu de la matière et de l'acide et par une séparation continue de l'huile et de la boue au cours du traitement initial;
3) Procédé comme spécifié dans la revendication 1 et caractérisé par le refroidissement artificiel de la matière pendant le traitement initial;
4) Procédé comme spécifié dans la revendication 1 et caractérisé par la répétition des opérations de traitement initial jusqu'à ce que l'on obtienne
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une huile d'où les constituants non saturés ont été complétement éliminée, quoique cette huile contienne encore des constituants qui la rendent inapte à subir l'essai à l'acide, après quoi on élimine les constituants mentionnés en dernier lieu au cours d'une phase de traitement final;
5) Un procédé comme spécifié dans la revendication 1 et caractérisé par le fait que l'huile est soumise à des phases de neutralisation et de lavage par un produit alcalin avant le traitement final.
RESUME SUCCINCT
Procédé de raffinage de pétroles en vue d'obtenir de l'huile blanche , ce procédé étant caractérisé par le fait que la matière est soumise à plusieurs phases de traitement initial par un acide de raffinage, les boues résultantes étant éliminées par centrifugation de manière que l'huile séparée puisse de nouveau être mélangée intimément avec un acide de raffinage, les dernières boues se déposant par gravité.
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"Improvements in the refining of oils (petro. Crudes)"
The present invention relates to the refining of oils (crude oils) to obtain white oil.
In the manufacture of white oil, in accordance with the processes used to date, it is
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It is customary to stir the oils with fuming sulfuric acid / in a stirring tank to remove unsaturated compounds and other impurities to be removed by this treatment, The sludge formed at further acid treatment is removed from the treated oil under the action of gravity. By a series of such treatments, the oil is free from unsaturated constituents and constituents which affect its stability when this oil is exposed to oxidation, sunlight and other factors.
In addition to this treatment, with sulfuric acid, these oils are washed with alcohol for the removal of sulphonates, then treated with caustic soda and finally filtered with fuller's earth, so that a colorless oil is obtained. The operations must be carefully controlled during each phase of the process so that the colorless oil obtained exhibits the desired stability.
To test the stability of the final product, a sample is usually brought into contact with chemically pure sulfuric acid, the mixture then being brought to a temperature of 100. If the oil acquires a darker color than that of the oil. light amber, as a result of the above contact and heating, it is not considered to be properly treated.
To determine the degree of insufficient removal of unsaturated compounds during the acid treatment stages, the iodine number of the oil is determined. A satisfactorily treated oil should have an iodine value. iodine equal to zero
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and must be able to withstand the acid test described above.
When carrying out the usual tank treatment process (agitator) discussed above, with respect to white oils, the temperature conditions must be carefully controlled to prevent any part of the oil is heated to a temperature substantially exceeding 60 while in contact with the acid. Since a considerable amount of heat is given off during the reaction of the product with the acid, the processing operation is divided into a large number of distinct phases, each of which comprises, on the one hand, the mixture of l oil with a small proportion of the total amount of acid necessary to effect the refining and, on the other hand, the subsequent separation of the sludge from the oil, before the next treatment phase.
In many cases it is necessary to carry out ten or twelve successive treatments to obtain the proper refining of the product and to prevent local overheating of all parts of the oil.
Carrying out the succession of tank treatment phases specified above requires the use of large quantities of fuming sulfuric acid and results in a considerable loss of oil.
The present invention aims to reduce the amount of sulfuric acid necessary to carry out the treatment, to increase the yield of refined oil.
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born and to simplify the general process referred to above. To achieve this result, the oil
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last le / subjected to one or more mixing operations with sulfuric acid having the required concentration, which mixing is followed by centrifugal separation of the sludge from the treated oil.
Since it has already been suggested to proceed in a continuous manner and in the manner indicated above with the operations of mixing and separating, by centrifugation, of the treated oil from the sludge for the treatment of other petroleum products and given that this succession of phases resulted in acid economy and improved oil yield (as regards the aforementioned products), it was logical to assume that the same results could be obtained for treating crude oil to obtain white oil.
In carrying out such a method, however, unforeseen difficulties have been encountered, as will be seen below and the main object of the present invention is to overcome these difficulties with regard to a continuous treatment process comprising a succession of mixing and centrigugation phases,
The present invention and the way in which it is implemented will emerge more clearly on examination of the appended drawing, in which:
FIG. 1 represents an embodiment of the method, object of the invention;
FIG. 2 represents an alternative implementation.
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Referring to the accompanying drawing and the reference numerals therein, it is seen that the white oil and the fuming sulfuric acid are continuously brought into contact with each other and mixed in a continuous mixer. 10. Mixer 10 has an agitator and is artificially cooled during the mixing operation so as to maintain the temperature below a point at which the oil burns and the color settles. The amount of acid used in this first mixing phase is also carefully controlled as the use of very large amounts of acid for this mixing phase would result in heat development reaching an undesirable degree as the result. it would be the permanent coloring of the oil.
To prevent this phenomenon, it is generally preferable to limit the amount of acid used during this first contact phase to an amount less than 20% by weight calculated on the weight of the oil. The mixing operation is relatively violent and can be carried out using a mechanical stirrer. When a mixer having a relatively small capacity is used and intensive stirring is used during the mixing phase, this phase and the resulting reaction can take place in a very short time, especially between one and two minutes.
The mixture of sludge and oil thus formed continuously passes from the mixer 10 through a continuous centrifugal separator 11 provided to effect the separation and continuous discharge of the sludge and the oil separated from each other.
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The oil from the centrifugal apparatus 11 is preferably brought into contact with a further quantity of acid in approximately the same proportion, relative to the quantity of oil subjected to the treatment, as the acid mixed in the mixture. mixer 10; this fresh acid is mixed with the oil in mixer 12 in the same way as the untreated product and the acid was mixed in mixer 10.
The mixture of sludge and material continuously leaving the mixer 12 can be separated continuously in the centrifuge 13, after which the mixing and centrilugation phases can be repeated with a new amount of water. acid added to the oil from the centrifuge 13, this oil being mixed with fresh acid in the mixer 14, after which the oil and sludge are separated from each other in the separator centrifugal 15.
Although three phases of mixing and centrifugation have been shown in the accompanying drawing, it is obvious that a greater number of these phases can be provided in the case where a greater number of these phases is required so that the 'the desired degree of treatment is obtained.
By implementing the succession of phases such as that which has just been described, a white oil is obtained which, on test, has an iodine number equal to zero. Oils treated in this manner, however, do not satisfactorily resist the acid test referred to above, even in the case of using.
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greater amounts of acid for the treatment of the material than would be necessary for a succession of phases of treatment in the tank and of separation as practiced to this day.
During the application of the succession of mixing and centrifugation phases, in accordance with the present invention, and as indicated above, the iodine number test indicates that the unsaturated constituents of the oil have been completely removed during the staggered treatment with a total amount of sulfuric acid which is generally between 60 and 65% of the amount of sulfiric acid required .. to effect such reduction of the iodine number, according to the process in previous tank.
For the practice of the present invention and as will be indicated below, the oil, treated according to a succession of mixing and centrifugation phases as indicated above to reduce the iodine value, can be subjected to a simple and economical subsequent treatment for the removal of the other constituents, treatment by which an oil capable of withstanding the acid test is obtained, and this while avoiding the use of large additional quantities acid and while reducing losses. For this purpose, the oil coming out of the centrifugal apparatus 15 is fed into a stirrer 16 and is mixed massively with a small amount of fuming sulfuric acid.
The amount of acid required for this final treatment generally varies between 10 and 20%, calculated by weight, of the base material.
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processing and depending on the nature of this material. The material is stirred with the additional amount of acid in agitator 16 until an intimate mixture of the material in question and the acid is obtained, whereby the sludge can separate from the material and settle. drop by gravity.
Such an operation generally requires a stirring time of about 15 minutes, followed by a prolonged rest, and it has the effect of removing unwanted residual ingredients contained in the material, the treated oil then being able to be tested by acid. The temperature of agitator 16 is preferably maintained at a level not substantially exceeding 37 during this final phase of the tank treatment.
It can be seen that by combining the process of continuous centrifugation treatment specified above with the final phase of tank stirring and gravity deposition, a result is obtained which cannot be obtained. either by treatment by continuous centrifugation, or by stirring and deposition by gravity alone, and this regardless of the number of times that these phases are repeated. A smaller quantity of acid is thus used than that which is necessary for obtain a satisfactory oil by the tank treatment and an oil is obtained that which is obtained by. exhibit better quality than using economical amount of acid in combination with continuous mixing and centrifugal separation alone.
When the process which is the subject of the present invention is implemented, a very high yield is obtained.
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high in oil compared to the yield obtained by a succession of phases of agitation in the tank and separation by gavity.
In the variant shown in Fig. 2, the material passing through the centrifuge 15 is first subjected to alkaline neutralization, then to washing with alcohol before being subjected to the final processing phase. by smoking sulfuric acid and the deposition, by gravity, of the sludge contained in the treated oil. According to this variant, the oil from the centrifugal separator 15 passes through an agitator 17 in which it is put through a succession of phases of neutralization and washing with alcohol, after which this oil is fed to an agitator 18. in which it is subjected to an acid treatment, a treatment analogous to that which takes place in agitator 16 discussed above in connection with the first embodiment of the invention.
The need for intermediate neutralization and alcohol washing steps will depend on the characteristics of the particular material being treated.
It is obvious that those skilled in the art can make modifications to the present invention, which is not limited to the embodiments set out above. Thus, for example, instead of using fuming sulfuric acid, as raffina indicated above, other acids can be used which can produce equivalent results.
Likewise, instead of mixing, while stirring, the oil
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from the centrifugal apparatus 15 with the acid during a tank mixing operation, this oil can be mixed with the desired proportion of acid during a continuous mixing operation, the mixture passing through a receptacle in which the oil can separate from the sludge which settles by gravity.
The expression "acid test" is used to denote the test applied in white oil treated in the manner indicated above,
CLAIMS
1) A process for refining oils (crude oils) to produce white oil, this process being characterized by one or more initial treatment phases in each of which the material is intimately mixed with a refining acid (in particular sulfuric acid), the sludge obtained being rapidly separated, by centrifugation, from the oil, which, in a final treatment phase, is thoroughly mixed with a refining acid (in particular sulfuric acid), the oil being separated mud that settles by gravity;
2) A method as specified in claim 1 characterized by the continuous mixing of the material and the acid and by a continuous separation of oil and sludge during the initial treatment;
3) A method as specified in claim 1 and characterized by the artificial cooling of the material during the initial treatment;
4) A method as specified in claim 1 and characterized by repeating the initial treatment operations until one obtains
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an oil from which the unsaturated constituents have been completely removed, although this oil still contains constituents which render it unsuitable for the acid test, after which the constituents last mentioned are removed in a final processing phase;
5) A process as specified in claim 1 and characterized in that the oil is subjected to phases of neutralization and washing with an alkaline product before the final treatment.
BRIEF SUMMARY
Process for refining oils in order to obtain white oil, this process being characterized in that the material is subjected to several stages of initial treatment with a refining acid, the resulting sludge being removed by centrifugation so that the separated oil can again be thoroughly mixed with a refining acid, the last sludge settling by gravity.