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Erfindungsanspruch:
Verfahren zur energetischen Nutzung von wasserhaltigen öligen Abprodukten, vorzugsweise Walzemulsionen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der wasserhaltigen öligen Abprodukte auf maximal 40% begrenzt wird, so daß danach eine wasserhaltige Ölphase mit einem pH-Wert von 5,5-9,0, einer Viskosität von 150 bis 400m Pas bei 200C und einem Gehalt von Emulgatoren von 5-20% entsteht, der bei Temperaturen von 5-500C ein staubförmiger Brennstoff, vorzugsweise ein Kohlen- und/oder Koksstaub mit einer Körnung von 1-500 μ,ιη zugemischt wird, wobei der Anteil des staubförmigen Brennstoffes bis zu 50% in der Dispersion betragen kann, die als Zusatzbrennstoff einem Hochofen oder einem anderen Ofen zugeführt wird. ·
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffgemisches unter Verwendung eines mit Wasser emulgierten ölhaltigen Abproduktes, welches mit einem pulverförmigen Brennstoff vermischt vorzugsweise einem Hochofen als Zusatzbrennstoff oder anderen Öfen zur energetischen Nutzung zugeführt wird.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Zur Verwertung ölhaltiger Abwasser aus Kaltwalzwerken ist in der DE-AS 2314429 ein Verfahren beschrieben, bei dem das verbrauchte Kühlschmiermittel bei Anwesenheit von mechanischen Verunreinigungen zunächst gefiltert und danach das gereinigte ölhaltige Abwasser, welches einen mittleren Ölgehalt von 0,5-5% aufweist, mit einem Öl emulgiert wird, so daß eine Wasser-in-ÖI-EmuIsion mit 3 bis 20% Wasser entsteht. Die Herstellung der Wasser-in-ÖI-Emulsion erfolgt dabei unter hohem Druck von etwa 90 bis 100 Atm, wozu spezielle Hochdruckhomogenisatoren eingesetzt werden. Diese Wasser-in-ÖI-Emulsion wird mit dem Wind in einen Hochofen als Zusatzbrennstoff eingebracht, wobei die Mengen etwa 80 kg Öl/t RE betragen können. Nachteilig bei diesem Verfahren ist die Notwendigkeit-des Einsatzes von Hochdruckhomogenisatoren und die Verwendung von Öl als Reduktionsmittel, dessen effektiver Einsatz auf Grund der weltweiten Verknappung und damit verbundenen Preissteigerungen bei Erdölprodukten nicht mehr möglich ist. Ein weiteres Verfahren zur Verminderung des spezifischen Koksbedarfes bei der Roheisenerzeugung im Hochofen ist in der DE-OS 3021994 beschrieben. Danach wird als Zusatzbrennstoff für einen Hochofen eine Methanol-Kohle-Suspension eingesetzt, deren Kohlegehalt zwischen 30 und 70Gew.-% beträgt. Das für die Herstellung der Methanol-Kohle-Suspension benötigte Methanol wird in einer Kohlevergasungsanlage erzeugt und anschließend mit Feinkohle, deren Körnung kleiner als 0,5mm ist, vermischt. Die Herstellung der Suspension erfolgt durch intensives Rühren, gegebenenfalls unter Anwendung üblicher Verfahren zur Stabilisierung von Suspensionen. Diese Maßnahmen sind insbesondere dann erforderlich, wenn die Herstellung der Suspension nicht unmittelbar am Hochofen erfolgt, sondern über entsprechende Rohrleitungen unter Anordnung von Zwischenbehältern zum Hochofen gepumpt werden muß. Dabei ist es erforderlich, die Zwischenbehälter mit entsprechenden Rühreinrichtungen auszurüsten, um ein Absetzen der festen Bestandteile der Suspension zu verhindern. Diesem Verfahren haftet der Mangel an, daß die hergestellte Suspension eine geringe Stabilität aufweist und zusätzlich Rühreinrichtungen und gegegenenfalls Zusätze an oberflächenaktiven Stoffen erforderlich sind, um ein Absetzen der festen Bestandteile der Methanol-Kohle-Suspension zu verhindern.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, die an Kaltwalzanlagen oder anderen spanlosen oder spanenden Formgebungsverfahren anfallenden Öl-Wasser-Emulsionen ohne großen Aufwand einer energetischen Nutzung zuzuführen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufbereitung von emulgatorhaltigen Öl-Wasser-Emulsionen, wie z.B. verbrauchten Walzemulsionen, zu finden, das eine energetische Nutzung des Abproduktes als Zusatzbrennstoff an Hochöfen oder anderen Öfen ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wassergehalt einer emulgatorhaltigen Öl-Wasser-Emulsion, welche beispielsweise eine verbrauchte Walzemulsion oder eine andere bei der spanlosen oder spanenden Formgebung verwendete Emulsion sein kann, auf maximal 40% Restwassergehalt reduziert wird und das verbleibende Öl-Wasser-Gemisch einen Gehalt an Emulgatoren von 5-20%, eine Viskosität von 150 bis 400 m Pas bei 2O0C und einen pH-Wert von 5,5-9,0 aufweist. Dieser wasserhaltigen Ölphase, deren Ölanteil im wesentlichen aus einer Mineralölfraktion, Fettölen und/oder Fettsäuren und Fettalkoholen besteht, wird bei Temperaturen von 5-50°C ein pulverförmiger Brennstoff, wie z. B. Kohlenstaub oder Koksstaub zugemischt, dessen Menge in Abhängigkeit vom Restwassergehalt des verwendeten Abproduktes bis zu 50% betragen kann, vorzugsweise jedoch in einem Bereich von 40-50%, bezogen auf die wasserhaltige Ölphase, liegt, wobei der pulverförmige Brennstoff eine Korngröße aufweist, die sich in den Grenzen von 1-500/i.m bewegt. Die durch das Mischen der wasserhaltigen Ölphase mit dem pulverförmigen Brennstoff entstehende Dispersion ist ohne zusätzliches Rühren lange Zeit stabil und pumpfähig, was insbesondere durch den Gehalt von 5-20% an nichtionogenen und/oder anionenaktiven Emulgatoren erreicht wird. Diese verfahrensgemäß hergestellte Dispersion kann ohne weitere Maßnahmen als Zusatzbrennstoff unter Verwendung vorhandener Öleinblastechnik über die Einblaslanzen eines Hochofens oder als Brennstoff an anderen Öfen oder Verbrennungsanlagen eingesetzt werden, ohne daß durch den relativ hohen Anteil an Wasser, der vorzugsweise im Bereich von 15-40% liegt, eine Verminderung des thermischen Wirkungsgrades eintritt.
Ausführungsbeispiel ,
Das erfindungsgemäße Verfahren zur energetischen Nutzung wasserhaltiger öliger Abprodukte soll an einem Beispiel erläutert werden, bei dem das Abprodu-kt eine an Kaltwalzanlagen verwendete Walzemulsion ist. Diese Walzemulsion wird einem chemischen Trennverfahren zugeführt, durch das der Wassergehalt der Öl-Wasser-Emulsion auf 20-30% Restwassergehalt reduziert wird. Das in der Ölphase verbleibende Wasser wird dabei durch die im Öl vorhandenen Emulgatoren fest gebunden. Der Ölanteil der wasserhaltigen Ölphase, deren pH-Wert etwa 7,5 beträgt und die eine Viskosität von 250 m Pas bei 2O0C aufweist, setzt sich dabei aus folgenden Bestandteilen zusammen: