BE484294A - - Google Patents

Description

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  Epuration d'huiles usagées et d'extraits du raffinage d'huiles minérales par solvants. 



   La présente invention est relative à l'épuration d'huiles usagées et elle a pour objet un procédé simple et peu coûteux, assurant la séparation d'eau, de bitume, de résine et d'autres impuretés des huiles usagées ainsi que des extraits du raffinage d'huiles minérales par des solvants. 



   On peut pratiquement classer les huiles usagées telles que livrées par le ramassage en quatre grandes catégories :    huiles pour avions, les huiles de l'armée, les huiles de trans-   formateurs et de turbines, y compris huiles de Diesel des cen- trales électriques que celles-ci régénèrent souvent elles-mêmes et l'ensemble des huiles du secteur privé, ramassées un peu par- tout sans distinction d'origine, composées toutefois en majeure partie d'huiles   d'automobiles.   

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   Les méthodes de régénération utilisées ou connues sont nombreuses et fort variées. Elles comprennent des trai- tements divers, les uns simples, n'utilisant qu'un produit- type : les terres décolorantes de diverses natures et provenances, spécialement celles dites activées y compris le charbon actif; les autres, multiples, avec distillation et raffinage acide à l'acide sulfurique. 



   Si les huiles d'aviation et celles livrées par l'armée sont en général aisément régénérables, celles du secteur privé, renferment entre autres, outre de l'eau, du carbone, des produits d'oxydation et de polymérisation des huiles, du bitume ou asphalte, des matières métalliques, du sable et des poussières des routes, de l'essence. Pour donner des huiles neuves de bonne qualité, ces huiles usagées nécessitent un traitement assez compliqué et suscitent au régénérateur maintes difficultés, rendant la régé- nération fort onéreuse, tant par l'ensemble des opérations exi- gées que par les pertes assez élevées qui en sont la conséquence. 



   Les huiles usagées du secteur privé se présentent tou- jours sous la forme d'une émulsion stable, épaisse de couleur grise-noirâtre. Distillées directement, surtout dans les appa- reils modernes de distillation, pipe-still ou chaudière tubu- laire, elles encrassent rapidement de par leur décomposition et les dépôts de coke formés, la tuyauterie de ces appareils exi- geant de ce fait un nettoyage fréquent et coûteux. 



   Les traitement préliminaires à la distillation, recom- mandés jusqu'à présent, qu'ils soient chimiques: raffinage à l'acide sulfurique - voire même à l'anhydride sulfurique ou à l'acide chlorhydrique gazeux - ou qu'ils soient plutôt physiques: traitement par terres diverses, par solvants, surtout précipi- tation par le propane, par exemple, se sont avérés, quoique bons, fort onéreux. L'utilisation du propane est même prohibitive pour tout régénérateur non raffineur proprement dit. 



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Il a été constaté, et c'est l'objet de la présente invention, que l'émulsion d'huile usagée qui est en général une émulsion d'eau dans une solution d'huile et de bitume, peut être très aisément brisée, à froid ou sous chauffage modéré, par ad- dition de composés organiques contenant au moins un groupement hydroxyle, et laisse alors déposer l'eau, les impuretés diverses et le bitume, soit après simple repos prolongé à chaud, soit avec l'aide de tous autres moyens connus de séparation, tels que la centrifugation.

   Cette séparation de l'émulsion en ses éléments et d'une manière générale de toute émulsion renfermant plus par- ticulièrement des produits résineux, asphaltiques, peut être réalisée par l'addition de tout composé organique, liquide de préférence, miscible ou non dans ces émulsions et contenant, com- me mentionné ci-dessus, au moins un groupement hydroxyle, tels que alcools, phénols, naphtols. Ce radical hydroxyle peut être situé, soit dans la chaîne, soit de préférence aux extrémités de celle-ci dans le cas de composés aliphatiques, soit directe- ment au noyau ou à l'extrémité de toute chaîne rattachée au noyau que celui-ci soit cyclique, bicyclique ou hétérocyclique. 



   Un tel radical hydroxyle peut facilement être adjoint, même à des acides organiques et être porté à l'extrémité d'un prolongement de la chaîne, ainsi d'ailleurs que pour tout composé organique primitivement déjà muni d'un radical hydroxylique, par traitement par des époxydes, principalement l'oxyde d'éthylène. 



   Certains alcools, surtout hétérocycliques, tels les alcools furfurylique et   tétrahrofurfurylique,   se sont avérés de même être d'excellents agents pour briser toute émulsion   d"hui-   le usagée, tant à froid qu'à chaud. 



   Vu leur non-miscibilité parfaite dans l'huile minérale, on obtient séparément, après agitation à froid ou à chaud, soit par repos, soit par centrifugation, l'huile, l'alcool hétéro- cyclique et les résines ou bitume ainsi que l'eau, permettant 

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 ainsi, comme aussi par distillation avec ou sans vapeur, surchauf- fée ou non, la récupération totale de l'alcool utilisé. 



   Les résultats obtenus sont surprenants en ce sens que l'huile mise en liberté de l'émulsion d'huile usagée est claire, de belle et franche couleur tirant sur le rouge-brun et prati- quement sans ou à très faible odeur. Un simple traitement à la terre, de préférence activée, ou un passage à la vapeur d'eau surchauffée ou non suffit pour faire disparaître complètement toute trace d'odeur. 



   Si jugé nécessaire pour la vente, préparation de di- verses qualités d'huile, l'huile neuve obtenue peut être distil- lée, sans crainte d'obstruction rapide des appareils de distil- lation, comme lorsqu'on soumet l'émulsion d'huile usagée directe- ment à la distillation même sous vide. L'économie en résultant est appréciable. 



   Il y a lieu de mentionner que certains composés orga- niques tels que phénols, naphtols et acides gras, tout spéciale- ment l'huile de ricin, condensés avec l'oxyde d'éthylène - men- tion a été faite d'addition de 30 molécules d'oxyde d'éthylène -, ont déjà été utilisés industriellement pour briser des émulsions huile et eau, mais il s'agissait alors exclusivement de ce type spécial d'émulsion sous lequel se présentent certains pétroles bruts d'Alsace, d'Allemagne, de Roumanie, etc... lors de leur extraction de terre et pour lesquels seule la séparation de l'eau était envisagée. 



   Il n'avait pas encore été observé jusqu'à ce jour (et c'est en cela que consiste l'originalité de la présente in- vention), que ces mêmes composés organiques: alcools, phénols divers et acides organiques polymérisés étaient également capa- bles de briser toute autre émulsion, celles en particulier dans lesquelles entrent en plus et en notables quantités des matières résineuses du genre asphalte ou bitume, permettant ainsi à la fois la séparation totale, quantitative peut-on dire, de 

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 l'eau, de ces matières résineuses, tout en mettant en liberté l'huile minérale épurée. 



   Le procédé suivant l'invention donne aussi comme ré- sultat nouveau la possibilité d'extraire industriellement des émulsions d'huiles usagées et de certains extraits des raffina- ges sélectifs des huiles, un asphalte ou bitume de bonne qua- lité convenant pour l'emploi courant. 



   D'autre part, et plus particulièrement dans l'utili- sation des polymères ou produits de condensation avec l'oxyde d'éthylène - et c'est là une autre application nouvelle de ces émulsionnants on peut combiner en une opération la séparation de l'émulsion d'huile usagée ou de l'extrait d'huile, en ses éléments et le raffinage chimique de cette huile. 



   Il suffit pour cela, après addition par exemple de phénol polymérisé, d'ajouter immédiatement le pourcentage re- quis très faible d'ailleurs, plus faible que lors du raffinage chimique direct, d'acide sulfurique et, soit à froid, soit de pré- férence après un léger chauffage ne dépassant pas 80 C et bonne agitation, de soumettre le tout à la centrifugation ou à un sim- ple repos prolongé. 



   On peut ainsi obtenir après neutralisation ou filtra- tion sur terre et en une seule opération une décoloration plus prononcée de l'huile contenue dans l'émulsion et une désodorisa- tion complète. 



   Cette addition d'acide sulfurique à un désémulsionnant tel que le phénol polymérisé, éthoxylé, pour à la fois opérer et la séparation d'eau et de bitume et le raffinage chimique de l'huile dans le cas des émulsions d'huile usagée, peut aussi être et avec profit utilisée pour, dans le cas d'émulsions de pétroles bruts, obtenir une séparation plus complète de l'eau et des sels minéraux contenus dans de tels buts, que si le désémulsionnant en question était seul employé. 

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   D'autre part, même dilué par la présence de l'eau dans l'émulsion, l'action de l'acide sulfurique sur le brut lui-même, comme connu en soi, permet d'en obtenir lors de la distillation de meilleurs produits et un rendement meilleur en produits légers, tels .. qu'essences. 



   Le brut ainsi acidifié n'a pas besoin d'être neutra- lisé avant d'être soumis à la distillation. 



  EXEMPLE I. 



   Pour briser toute émulsion d'huile usagée ou épurer l'extrait du raffinage d'huile minérale au propane-duo-sol et obtenir la séparation totale à la fois de l'eau, des matières résineuses ou bitume et de l'huile, l'émulsion en question ou l'extrait sont additionnés de 2 à 10% en volume suivant les émulsions, de produits polymérisés, tout particulièrement de phénol condensé avec l'oxyde d'éthylène, soit tel quel ou pré- alablement dissous dans l'eau. 



   Le mélange bien agité quelque temps, soit à température ordinaire ou légèrement chauffé jusqu'à 60-80 C est soumis en- suite à un repos prolongé de plusieurs heures de préférence à chaud ou passé directement à la centrifugation. 



   Il y a séparation parfaite et complète de l'eau et d'un bitume ou asphalte d'excellente qualité, de belle couleur noire, soluble dans la plupart des solvants organiques et se laissant souffler. 



   L'huile receuillie en sa totalité peut être utilisée telle quelle parce que complètement épurée ou si désiré, filtrée encore sur terre ou sur charbon actif ou soit préalablement de préférence soumiseà une distillation sous vide pour obtenir une qualité d'huile de viscosité plus élevée. 

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  EXEMPLE 2. 



   On additionne l'émulsion d'huile usagée de 4% de phénol polymérisé et de 1 à 2% d'acide sulfurique concentré. 



  Après agitation, on opère comme ci-dessus mentionné. L'huile obtenue n'est plus rouge, mais jaune. Elle doit être neutralisée ou filtrée sur terre avant d'être réutilisée telle quelle ou distillée. 



    EXEMPLE 3.    



   L'émulsion d'huile usagée est additionnée de 20 à 40% en volume et à froid d'alcool furfurylique. Le mélange est agité quelque temps, puis on le laisse reposer. Il est bon de répéter une seconde fois cette opération pour avoir un dépôt complet du goudron ou bitume. 



   L'huile recueillie est claire, presque sans odeur. 



   Si on veut avoir recours à la centrifugation, ce qui est préférable, on chauffe le mélange au préalable, à 80 C. 



  Par centrifugation   à   cette température, on sépare mieux que par décantation l'alcool furfurylique du goudron, celui-ci d'ailleurs soluble dans l'essence peut être aisément éliminé. 



   L'opération de désémulsionnage avec précipitation des matières résineuses ou bitume peut aussi et très avantageuse- ment se faire par la méthode connue et courante d'extraction à une température de 80 à 90 C en lieu et place du traitement répété à froid avec temps de repos de plusieurs heures. 



   Dans ce cas, les quantités nécessaires d'alcool furfuryli- que sont bien plus faibles qu'indiquées ci-dessus, le même alcool resservant toujours à l'extraction. 



   Soit par extraction, soit par centrifugation à chaud, ou par les deux procédés combinés, on obtient une huile plus claire que l'huile initiale, mais de fluidité égale à celle donnée par l'épuration à froid. 

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   Filtrée ensuite sur une terre activée, on obtient une huile jaune clair pratiquement sans odeur. 



  EXEMPLE 4. 



   L'émulsion d'huile usagée - mise dans un récipient maintenu sous vide- est traitée à chaud à 80 C environ, avec 30 à 100% d'alcool tétrahydrofurfurylique, durant une heure maximum. Il se sépare par évaporation environ 5% en volume d'un liquide trouble de très mauvaise odeur, mais ne contenant nulle trace d'huile. 



   Le produit restant peut être centrifugé ou filtré simplement sur de la laine de verre. On obtient alors une huile épurée de couleur brun-rouge, dont par chauffage seul ou de préférence de vapeur d'eau, on élimine toute trace d'odeur d'al- cool. Le goudron recueilli est de bonne qualité et utilisable comme bitume. 



    REVENDICATIONS.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. ------------ l.- Procédé pour la séparation d'eau, de bitume ou résine et de toute impureté quelconque, de toute émulsion d'huile usagée et de résines ou asphalte de tout extrait de raffinage d'huile minérale au propane, au duo-sol, ou à une combinaison des deux procédés, caractérisé en ce que l'émulsion d'huile ou l'extrait sont traités soit à froid, soit à chaud, par des composés organiques hydroxyles, des polymères de préférence, obtenus par condensation d'alcools, phénols, ou acides organi- ques, acides gras, avec des époxydes, de préférence l'oxyde d'é- thylène, le mélange, après agitation, étant ensuite soit laissé au repos, soit passé à la centrifugation. <Desc/Clms Page number 9>

   2. - Mode d'exécution du procédé suivant la revendica- tion 1, mais en additionnant encore au mélange émulsion d'huile usagée et polymère, phénol ou acide gras polymérisé, un pour- centage déterminé d'acide sulfurique.

   3. - Mode d'exécution du procédé suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le phénol ou l'acide gras polym- risé est remplacé par l'alcool furfurylique.

   4.- Mode d'exécution du procédé suivant la revendica- tion 3, caractérisé en ce qu'on soumet l'émulsion d'huile usagée à une extraction à l'alcool furfurylique à une température in- férieure à la température d'ébullition de l'alcool furfurylique.

   5. - Mode d'exécution du procédé suivant la revendica- tion 3 ou 4, caractérisé en ce que l'alcool furfurylique est remplacé par l'alcool tétrahydrofurfurylique.

   6. - Application du procédé suivant la revendication 2 à l'épuration des émulsions de pétroles bruts, caractérisée par l'addition d'une petite quantité d'acide sulfurique au mélange émulsion d'huile usagée et polymère, phénol ou acide gras poly- mérisé, en vue d'obtenir une séparatioan plus parfaite de l'eau et de toutes impuretés d'ordre minéral ou organique, genre as- phalte, ainsi qu'une amélioration en qualité et rendement des distillats, surtout des distillats légers, essences, lors de la distillation du brut désémùlsi.onné et épuré.