CN115003783A - 废油再生过程的副产物的改善 - Google Patents

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Abstract

记载了一种用于改善废油再生过程的副产物的方法，其中，所述废油再生过程包括以下步骤中的至少一个：a)将要再生的油投入一个或多个离心机，b)在处理前将油储存在合适的容器中，c)脱硅氧烷和d)过滤。对步骤a)至d)中的一个或多个步骤的副产物进行处理、收集并相互混合，并添加到作为上述废油再生过程的分馏步骤的尾料产出的沥青中。还记载了用于实施前述权利要求中任一项所述的方法的设备，其包括用于来自步骤a)至d)的各种副产物的处理单元和具有搅拌器(7)的混合器(6)。最后，公开了一种沥青，其特征在于，其通过权利要求1至6中任一项所述的方法获得。

Description

废油再生过程的副产物的改善
本发明涉及与非食用油有关的废油的再生过程的副产物的改善，其中，该过程可能隐含通过脱硅氧烷单元。
流体脂肪物质，通常称为油，常用于不同领域。特别是，在机械学中使用了所谓的矿物油，它们来源于石油，通常是烃类的混合物，有时也是与其不同的物质的混合物。这种油的基本目的是允许移动的机械部件相互滑动，使部件相互卡住(导致破损或至少严重损坏的风险，例如由于磨损)的风险最小化。例如，已知将油引入汽车发动机以使其正确运行，避免卡死。
机械部件的相互滑动意味着显著的温度升高，通常通过在各个机械部件周围的腔室中存在冷却流体来缓解。温度升高可能导致油中的裂解、凝固、脱水反应等，有时甚至会随着时间的推移严重改变其化学性质。在某些情况下，甚至存在有限量的聚合，这会导致在油中形成固体，从长远来看，这可能会损坏浸入油中的机械部件，雕刻它们或使它们破裂。
另一个问题包括机械部件的相互滑动导致其摩擦和磨损，从通常的金属机械部件中去除仍然悬浮在油中的固体颗粒，这对产生运动机械部件进一步损坏的风险有贡献。
在其使用过程中可以预期的油的劣化的其他来源，例如在某些情况下，以及与少量或大量的水或含水物质混合。
随着时间的流逝，所有这些都会导致油品质不断恶化，到了为了使用油的设备有效地生存的时刻，有必要用新油进行更换。在此操作结束时，仍然存在如何处置更换的油的问题，因为它是污染物质，如果摄入会很危险，并且不能再这样使用。
在油被简单地释放到排水管中的相对较长时间之后，考虑到其毒性，这是危险的，已经尝试以不同的方式使用油，以试图避免将其释放到环境中。为此目的，成立了强制性联合体，旨在以不同的方式收集废油，从而将收集到的产品供应至专业公司，以使它们可以被回收和改善。
在第一阶段，已尝试通过燃烧废油来处置它。然而，仍被广泛使用的该系统不允许使用废物，并且这种性质的物质的燃烧并不总是很简单；不过，此外，还需要首先对被燃烧的油进行除水处理，使其容易清洁地燃烧。
后来，人们设计了各种废油的回收工艺，从用环丙烷或硫酸提取由于各种原因而在被回收的油中含有的杂质出发。
随着时间的推移，申请人自己已经开发了一些遵循基本方案的回收系统，其中应用了不同的变型，其中一些是高度创新的，这得到了具有特别高产率的回收工艺。在实践中，从强制联合体收集的油类出发，对其进行碱化，然后进行闪蒸，以除水，然后进行其他去除杂质的操作，于是进行分馏和加氢精制步骤。这些工艺中的一些提供了进一步的倾析和/或离心步骤。其他工艺在加氢精制下游提供膜过滤步骤。其他人提供了对应该丢弃的馏分的新处理，进一步回收油并获得特别高质量的沥青部分。在任何情况下，都获得了高附加值的产品，显著减少了任何种类的污染物释放到环境中，这是特别理想的，因为即使在今天，大部分废油仍然没有正确处置。
特别是当来自生物柴油等的氢用于精制时出现的另一个问题是相当高的二氧化硅存在，必须将其去除才能获得符合其销售要求(也是法律上的)的润滑剂用基质。
因此考虑了允许从回收的油中去除二氧化硅来源的工艺。
EP 3 392 328公开了废油的再生工艺，包括分馏步骤和加氢精制步骤，其中，在精制步骤中投入的氢气是来自沼气重整的氢气。加氢精制后的回收氢气在再循环到加氢精制反应器之前进行脱硅氧烷。
IT102017000133760，对应于WO2019/102308，公开了一种用于再生废油的设备，其包括由来自热交换单元的物流进料的分馏塔和来自所述分馏塔的油馏分的加氢精制单元。它还包括至少一个脱硅氧烷单元，其包括氧化铝颗粒床。
这最后一种设备的缺点是它有氧化铝废料——约每年300吨——必须进行处置，并且被硅氧烷和流过其中的油以及其杂质严重污染。因此，它是一种目前没有用途且难以处置的副产物。
在之前提到的使用离心机的设备中，大量的固体和糊状物聚集在壁上，约每年1,200吨，它们也是严重污染的副产物，难以处置。
最后，随着时间的流逝而聚集并且本身难以处置的另一种副产物是容器的淤渣，其中储存有被再生的油，等待处理。
所有这些副产品目前都不可重复使用，并在工作周期结束时成为特殊废料，必须根据法规要求进行处置。这产生了影响生产成本的费用，限制了进行处理的炼油厂的收益，并代表了环境承受的废料。
WO02/102930公开了一种用于处理石油工艺废物的高能效方法，其使用压裂石油或来自固体物质燃烧灰烬的热能，所述固体物质吸收形成的水。产物进行催化裂化。
因此，对环境和经济性的考虑都推动着寻找这些副产物的新用途，其使得可以避免对其进行处置并生产可能具有吸引力且易于销售的一些东西。
本发明的根本问题是提出一种废油再生过程的副产物的改进方法，该方法克服了上述缺点，并允许获得具有改善的物理化学特性的沥青，并避免这种副产物必须被处置、成为事实上的特殊废物以及相关的问题。该目的通过一种用于改善废油再生过程的副产物的方法得以实现，其中，所述废油再生过程包括以下步骤中的至少一个：a)将要再生的油投入一个或多个离心机，b)在处理前将油储存在合适的容器中，c)脱硅氧烷和d)过滤，其特征在于，将步骤a)至d)中的一个或多个步骤的副产物处理、收集并混合在一起，然后添加到来自废油再生设备的沥青材料中。根据第二方面，本发明涉及一种用于进行上述方法的设备，其特征在于，它包括用于来自步骤a)至d)的各种副产物的处理单元和具有搅拌器的混合器。最后，根据第三方面，本发明涉及一种沥青，其特征在于，它通过第一方面的方法获得。从属权利要求公开了本发明的优选特征。
本发明的其他特征和优点在任何情况下都可从优选实施方式的以下详细说明中更加明白，该优选实施方式仅作为非限制性实例给出并且仅在附图中示出，其中，示意性地示出了能够实施本发明的设备。
在离心过程中，固体沉淀物残留在离心机中并被定期去除，以避免堵塞。去除的物质通常储存在合适的盒子中，等待处置。
如果希望根据本发明进行改善，而不是处置，则将去除的物质通过管道1送入倾析器2。
如果工厂提供带有氧化铝床的脱硅氧烷单元，则上述床在一定的运行时间之后不再能够从要再生的油流中显著去除硅氧烷；出于这个原因，氧化铝必须从脱硅氧烷单元中去除，并且通常也进行处置。在本发明的方法的情况下，用尽的氧化铝通过管道3输送到微粉化单元4。
最后，将硅藻土和再生油的储罐的淤渣通过管道5送入具有摇动7的混合器6。
倾析器2提供出口8(优选远离管道1，使得由管道1供应的悬浮液不会变得浑浊并用固体污染从8流出的废水)以及通向本身已知的配备有搅拌器11以及优选的冷却装置的反应器-倾析器10的排水管9。反应器-倾析器10由来自倾析器2的管道9以及来自容器13的管道12进料，容器13含有生石灰，通常在氮气流下，以避免其不希望的水合以及过度发热和使石灰不适合于目的的风险。
管道14将反应器-倾析器10连接到混合器6，而废物通过管道15作为废水去除。
现转到微粉化单元，它通过管道16连接到混合器6。
现转到混合器6本身，它包括两个出口，即废水出口17和产物出口18。
下面说明副产物的改善方法。
如果废油的再生过程提供了离心步骤，则固体残留物以已知方式从离心机中除去并被储存。然后通过管道1将其送至倾析器2。即，来自步骤a)的任何副产物进行倾析步骤以降低其水含量。对于该操作，通常提供供应泵。虽然提到了“固体残留物”，但供应1实际上由固体颗粒在油和水中的浆料组成，形成介于液体和糊状物之间的物质，因此它是可以容易地泵送的材料。该步骤可以连续或分批进行。如果是连续供应，则相对于倾析器2中包含的质量而言，它必须相对较小，而如果是分批，则在2中供应后，材料必须静置一定时长。在任何情况下，2中包含的质量必须能够几乎不受干扰，以使固体物质向下走，而液体上升到表面。从而获得一定程度的分离：表面上的液体，主要是(污染的)废水，通过管道8去除并送至废水处理步骤，然后在污水中处置；相反，固体通过管道9，然后最终进入反应器-倾析器10。同时，穿过容器13(在含有时，如前所述，在氮气下防止其因空气水分而发生淬灭反应)，通过管道12，在同一反应器-倾析器10中供应生石灰(CaO或氧化钙)。在实践中，将来自倾析的固体物质与重度脱水物质混合，优选地，所述重度脱水物质是容易获得且价格便宜的CaO。该反应是强烈放热的，这就是为什么反应器-倾析器10优选地由包含冷却剂的本身已知类型的热交换器包覆的原因。搅拌器11使来自倾析器2的固体与来自容器13的CaO充分混合，在两种固体之间建立宽广的接触面，从而大大提高反应产率。除了去除任何酸之外，CaO还与仍然吸收水的固体根据以下反应进行反应：
H2O+CaO--->Ca(OH)2
从反应器-倾析器10的底部出来的固体混合物含有来自离心的脱水的初始固体和熟石灰[Ca(OH)2]。该混合物通过管道14输送到混合器6中。任何废液可能在其中所含物质的热氧化步骤之后通过管道15送到废水处置装置。
在废油再生设备中存在包括氧化铝床的脱硅氧烷单元的情况下，当所述氧化铝已经饱和时，可能在进行一些再生循环之后，其必须以本身已知的方式除去。通常，在一定数量的再生循环之后和/或在补偿不经常更换氧化铝的相反需要且仍然具有足够的去除率的使用时间之后，这种去除周期性地进行。或者，当再生油中的二氧化硅含量超过预设阈值时，可以通过更换氧化铝来满足脱硅氧烷效率。
在任何情况下，用尽的氧化铝通过管道3被供应到微粉化单元4，其中，颗粒解聚并且其平均尺寸减小。微粉化的固体氧化铝通过管道16输送到混合器6。
如果有包含硅藻土的过滤单元，则将其从供应5直接送到混合器6。供应5还将被处理油的储罐的淤渣输送到混合器6。在实践中，来自步骤b)和可能来自步骤c)的副产物直接相互混合并与任何其他副产物混合，如所述处理。
在混合器6中，供应的物质通过搅拌器7混合。由此，来自管道14、16和5的固体与来自管道5的污渣中的油状物混合。在热氧化步骤之后，管道17去除任何废物，而尾料通过管道18被送至最终使用。
因此，以完全令人惊讶的方式发现，由于前述的简单处理，由管道18输送的材料可以容易且有利地与来自废油再生设备的沥青材料混合，与人们想象的不同，它有助于显著改善所生产沥青的物理和化学性质；只有根据本发明提供的处理才能获得这样的结果。特别是，如果将这种材料添加到更高品质的沥青(例如根据EP 3 098 291可以获得的沥青)中，它会赋予沥青在室温下使其成为固体或几乎固体的特性，这对于某些工艺来说是非常理想的。
必须考虑到该方法的不同供应由副产物组成，在本专利申请之前这些副产物没有被再利用，因此在从设备中去除时变成了废物。这种含有不同污染物质的废物还被归类为特殊废物，其需要繁琐的储存条件和昂贵的处置过程，无论如何最终都会对环境造成影响。由此，这些副产物不是变成废物，而是成为出售的这些工艺的产物之一的一部分。相反，将其添加到这些产物中甚至增加了其价值，从而可以增加实施该方法的人的收益，因为他们完全出乎意料地拥有更大量的具有极可能更高的单价的产品。于是，本发明构成了循环经济的极好的例子，在经济和环境方面都取得了优势。
还必须考虑到，至今，本领域中还没有使本领域技术人员能够理解刚刚描述的方法可以得到实际实现的结果的任何启示，而实际上人们认为这些副产物只会对沥青产生负面影响，因此不能与之混合。
然而，应当理解，本发明不应被认为局限于上述特殊布置(仅构成其示例性实施方式)，而是可以有不同的变型，所有这些都在技术人员的能力范围内，而不脱离如所附权利要求所定义的本发明的保护范围。
特别是，虽然已经从使用所有副产物的假设开始对该方法和设备进行了说明，但必须清楚的是，在本发明的范围内，即使缺少一种或多种副产物，也存在改善，尽管最终获得的沥青的价值可能低于包含所有副产物的沥青的价值；无论如何，即使在这些情况下，沥青的价值也会高于目前市场上的价值。
此外，本申请的方法主题将使用与废油再生不同来源的氧化铝和/或硅藻土来实施。
下面报告本发明的方法的一些行动实例。
由1-2吨氧化铝获得1-2吨在14中获得的产品，由5吨硅藻土获得21吨高品质沥青，由申请人以商标Viscoflex 1000销售。
由2吨氧化铝获得28吨沥青，由申请人以名称Itelplus 2销售。
由2吨在14中输送的材料，获得28吨沥青，以名称Viscoplus 1销售。
最后，由5吨硅藻土获得25吨沥青，以商品名Viscoplus 2销售。
附图标记列表
1 供应离心机残留物
2 倾析器
3 氧化铝供应管
4 微粉化单元
5 硅藻土和罐污渣供应
6 混合器
7 (6的)搅拌器
8 (2的)输出
9 (2的)产物排水管
10 反应器-倾析器
11 (10的)搅拌器
12 管道
13 容器
14 管道
15 废物排放
16 管道
17 废物排放
18 产品排放。

Claims (11)

1.一种用于改善废油再生过程的副产物的方法，其中，所述废油再生过程包括以下步骤中的至少一个：a)将要再生的油投入一个或多个离心机，b)在处理前将油储存在合适的容器中，c)脱硅氧烷和d)过滤，其特征在于，对步骤a)至d)中的一个或多个步骤的副产物进行处理、收集并相互混合，并添加到从废油再生设备排出的沥青材料中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对来自步骤a)的副产物进行倾析步骤，以降低其水含量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将来自倾析的固体物质与强脱水剂混合。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述强脱水剂为CaO。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将来自步骤b)和/或步骤c)的副产物直接相互混合并且与任何其他可能处理的副产物直接混合。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将来自步骤c)的副产物微粉化。
7.用于实施前述权利要求中任一项所述的方法的设备，其特征在于，其包括用于来自步骤a)至d)的各种副产物的处理单元和具有搅拌器(7)的混合器(6)。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，其还包括用于步骤a)的副产物的倾析器(2)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，其还包括反应器-倾析器(10)，其中，来自所述倾析器(2)的产物通过管道(9)供应，如CaO等强脱水剂通过管道(12)供应。
10.如权利要求7至9中任一项所述的设备，其特征在于，其包括用于来自步骤c)的副产物的微粉化单元。
11.一种沥青，其特征在于，其通过权利要求1至6中任一项所述的方法获得。
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