DD289555A5

DD289555A5 - Vorrichtung und verfahren zur wiedergewinnung von aboel

Info

Publication number: DD289555A5
Application number: DD89332806A
Authority: DD
Inventors: Edward C Shurtleff
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1989-09-19
Publication date: 1991-05-02
Also published as: NZ230684A; HUT54915A; FI894426A; ATE98672T1; JPH0819424B2; IL91635A0; CN1041612A; AU4146289A; JPH02191696A; DK454189D0; ZA897091B; NO893721D0; CA1309370C; NO893721L; ES2049329T3; DE68911448D1; EP0360500A3; DK454189A; KR900004916A; EP0360500A2

Abstract

Offengelegt werden eine Anlage und eine Methode zur Aufbereitung eines brauchbaren OElerzeugnisses aus Altoel, beispielsweise benutztem Schmieroel. Die Anlage besteht aus einer OElzufuehrvorrichtung, einem Kessel, einer Heizvorrichtung und einer Trennvorrichtung. Die Heizvorrichtung dient dazu, das Altoel im Kessel auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der sich die leichteren Kohlenwasserstoffe des Altoels verfluechtigen, waehrend die schwereren Kohlenwasserstoffe unverfluechtigt bleiben und die Verunreinigungen in sich einschlieszen. Die Trennvorrichtung trennt die verfluechtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe von den unverfluechtigten, schwereren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen.{Altoelaufbereitung; Anlage; OElzufuehrvorrichtung; Kessel; Heizvorrichtung; Trennvorrichtung}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Anlage und eine Methode zur Aufbereitung von Altöl, insbesondere zur Entfernung von verschiedenen im Altöl vorhandenen Verunreinigungen, wodurch es für die Wiederverwendung als Heizöl, Dieselkraftstoff usw. ungeeignet ist.

In dieser Patentbeschreibung bezieht sich der Begriff „Altöl" auf öl, das als Motoröl oder anderweitig als Schmieröl oder als Hydrauliköl oder bei einer anderen Anwendung genutzt worden ist. Bei der Nutzung werden diese Öle in bestimmten Abständen ausgewechselt. Das abgelassene und aufgefangene Altöl enthält im typischen Fall beachtliche Mengen an Verunreinigungen, wozu Staub, Metallteilchen (einschließlich schwerer Metalle, wie Molybdän, Chrom, Cadmium, Vanadium, Kupfer usw.), Oxide und Salze, Benzin und Benzinzusätze (wie Tetraethylblei) sowie Reinigungsmittel und Leistungszusätze gehören können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Viele Millionen Liter solchen Altöls fallen jährlich in Nordamerika an. In der Vergangenheit wurde Altöl auf schmutzigen Straßen zur Staubbekämpfung verwendet oder einfach in Entwässerungsanlagen eingeleitet oder an Sodenverfüllungsstellen deponiert. Im wachsenden Maße werden abe.° solche Methoden der Beseitigung als unannehmbar betrachtet, als Ursachen für die Kohlenwasserstoffverunreinigung der Umwelt. In einem gewissen Umfang wird das Raffinieren von Altöl praktiziert. Die bekannten Methoden zum Raffinieren von Altöl verlangen aber komplizierte chemische Behandlungen und erbringen in der Regel kein hochwertiges Produkt. Außerdem verringern die Transportkosten die ökonomische Realisierbarkeit dieser Art des Umgangs mit Altöl noch zusätzlich.

In der Vergangenheit wurde auch vorgeschlagen, Altöl als Heizöl zu verwenden, öfen des bekannten Typs zum Verbrennen solchen Öls haben aber nur begrenzten Erfolg gehabt. Während der herkömmlichen Verbrennung von Altöl sammelt sich im Brenner ein Rückstand an. Der Rückstand wird aus verschiedenen Verunreinigungen und den schwereren Kohlenwasserstoffen gebildet, die ein hartes, klebendes Harz bilden. Im Ergebnis dessen muß der Brenner häufig von dem angesammelten, harten Rückstand gereinigt werden, im typischen Fall zweimal täglich. Um den Brenner reinigen zu können, muß der Ofen ausgeschaltet werden und abkühlen. Das ist außerordentlich unvorteilhaft und stellt einen wesentlichen Mangel dar. Außerdem ist die Beseitigung des abgekühlten und verhärteten Rückstands vom Brenner eine schwere Arbeit, in der Regel verlangt sie harten, körperlichen Einsatz.

Mit der Erfindung wird eine einfach zu handhabende, wirksame und wirtschaftliche Anlage und Methode zur Aufbereitung von Altöl zur Verfügung gestellt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten technischen Lösungen auf dem Gebiet der Altölaufber.eitung zu beseitigen oder zu verringern und eine Anlage und eine Methode für diesen Zweck bereitzustellen. Nach einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Anlage zur Aufbereitung eines brauchbaren ölerzeugnisses aus Altöl geschaffen. Die Anlage besteht aus einer (^zuführvorrichtung, einem Kessel, einer Heizvorrichtung und einer Trennvorrichtung. Die (^!zuführvorrichtung dient dazu, Altöl in die Anlage einzuspeisen. Der Kessel ist fließend mit der (^zuführvorrichtung verbunden und kann Altöl aus dieser aufnehmen. Die Heizvorrichtung dient dazu, das Altöl im Kessel auf eine Temperatur zu erhitzen, bei welcher sich die leichteren Kohlenwasserstoffe des Altöls verflüchtigen, während die schwereren Kohlenwasserstoffe unverflüchtigt bleiben und die Verunreinigungen in sich einschließen. Die Trennvorrichtung trennt die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe von den unverflüchtigten, schwereren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß eine solche Anlage ein einfaches und wirksames Mittel zur Entfernung von Verunreinigungen aus dem Altöl und zur Herstellung eines sauberen Ölerzeugnisses darstellt, welches einer Vielzahl von Anwendungen, besonders dem Einsatz als Heizöl oder als Dieselkraftstoff, wieder zugeführt werden kann. Die Heizvorrichtung einer solchen Anlage besteht vorzugsweise aus einem Ölbrenner, der fließend mit der Trennvorrichtung verbunden ist und von dieser den aufbereiteten Teil des Altöls aufnehmen und verbrennen kann, welcher von den verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffen abgeleitet wu'de. Vorteilhaft ist es, wenn die Trennvorrichtung mit dem Kessel eine integrale Einheit bildet, wobei der Kessel eine erste Abg'.beleitung, welche die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe abgeben kann, und eine zweite Abgabeleitung, welche die unverflüchtigten, schweren Kohlenwasserstoffe und Verunreinigungen abgeben kann, hat. Am günstigsten ist es, wenn die Anlage außerdem eine Kondensiervorrichtung zum Kondensieren der verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe aufweist, um ein aufbereitetes, flüssiges Erdölerzeugnis zu erzeugen, und auch über ein Reservoir für aufbereitetes Öl verfügt, um dieses zu sammeln und zu lagern, sowie einen Schlamm.ank zur Aufnahme der abgetrennten, unverflüchtigten, schwereren Kohlenwasserstoffe und Verunreinigungen, um deren regelmäßige Entfernung zu erleichtern.

Nach einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Methode zur Behandlung von Altöl geschaffen, die sich aus den Schritten der Erhitzung des Altöls in einem Kessel auf eine Temperatur zusammensetzt, bei der sich die leichteren Kohlenwasserstoffe des Altöls verflüchtigen, während das bei den schwereren Kohlenwasserstoffen, welche die Verunreinigungen einschließen, nicht der Fall ist, und der anschließenden Trennung der verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe von den unverflüchtigten, schwereren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen. Die Temperatur liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 600⁰F bis 800⁰F (ca. 316⁰C bis 427°C). Vorteilhaft beträgt die Temperatur etwa 65O⁰F (ca. 343⁰C). Am günstigsten ist es, wenn die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe anschließend kondensiert werden, um ein aufbereitetes, flüssiges ölerzeugnis zu erzeugen, von dem wenigstens ein Teil dann zum Erhitzen weiteren Altöls im Kessel verbrannt wird.

Die vorliegende Erfindung schafft ein sicheres, wirksames und vielseitiges Mittel zur Behandlung von Altöl, aus dem ein brauchbares Erdölerzeugnis zurückgewonnen wird, das auf eine Reihe von Möglichkeiten genutzt werden kann, insbesondere als Heizöl oder als Dieselkraftstoff. Das Schlammnebenprodukt, das aus den schwereren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen abgeleitet wird, muß immer noch entsorgt werden. Es dürfte aber im typischen Fall nur etwa ein Zehntel des Volumens des Altöls ausmachen, das der Anlage zugeführt wurde. In einigen Fällen kann es möglich sein, aus dem Schlammprodukt wertvolle Metalle zurückzugewinnen.

Die Anlage nach der vorliegenden Erfindung kann mit einem geringen Bruchteil der Kosten einer Raffinierungsanlagd hergestellt und betrieben werden. Folglich können industrielle und kommerzielle Einrichtungen (beispielsweise Kraftfahrzeug-Service-Stationen) und andere, bei denen große Mengen an Altöl anfallen, das Altöl als wertvolles Nebenprodukt nutzen, statt für dessen Entsorgung bezahlen zu müssen.

Ausführungsbeispiele

Um die Erfindung deutlicher verständlich zu machen, wird J"ji ale beigefügten Zeichnungen verwiesen, welche die Erfindung veranschaulichen und in denen:

Abb. 1: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Anlage nach der vorliegenden Erfindung ist; Abb. 2: eine Quersohnittsseitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Anlage nach der vorliegenden Erfindung

ist; Abb. 3: eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Anlage nach der Abb. 2 in der Ebene ist, die durch die Linie 3-3 gekennzeichnet

Es wird zuerst auf die Abb. 1 Bezug genommen. Die Anlage besteht aus einer Behältnisstruktur 10 mit einer ersten, im umschlosssenen Kammer 11 und einer zweiten, im wesentlichen umschlossenen Kammer 12, wobei die erste Kammer 11 und die zweite Kammer 12 im wesentlichen durch eine gemeinsame Wand 13 voneinander getrennt sind, durch eine Öffnung 14 in der Wand 13 aber fließend miteinander in Verbindung stehen. Ein Feuerraum 15 in der ersten Kammer 11 verfügt über eine gesonderte Feuerkammer 16, einschließlich eines Brenners 17, und einen Destillationskessel 18, in weichem das Altöl erhitzt wird. Altöl wird aus einem Vorratstank 19 durch eine Schwimmerkammer 20dem Kessel 18zugeführt. Der Ölpegel im Kessel 18

wird durch die Schwimmerkammer 20 kontrolliert. Die Schwimmerkammer 20 ist verschlossen, aber zwischen dein Kessel 18 und der Schwimmerkammer 20 befindet sich ein Lüftungsrohr 21 für den Druckausgleich. Der Kessel 18 befindet sich über der Feuerkammer 16, und der Abstand zwischen diesen innerhalb des Feuerraumes 15 ist so gewählt, daß bei der Arbeit der Anlage (d.h., wenn Öl verbrannt wird) die Temperatur in der Höhe des Kessels 18 etwa 65O⁰F (ca. 343⁰C) beträgt. 8ei dieser Temperatur worden die leichteren Kohlenwasserstoffe verflüchtigt und aufgespalten, und sie treten durch eine Ableitung 25 aus dem Kessel 18 aus. Im unteren Abschnitt 23 des Kessels 18 sammelt sich allmählich ein Schlamm an, der aus den unverflüchtigten, schwereren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen besteht. Dieser Schlamm wird über eine Ableitung 22 in einen Schlammtank 24 entleert und schließlich entsorgt. Wenn der Schlamm nicht entleert wird, steigt der Pegel von Schlamm und Öl im Kessel 18 auf den Abschaltpegel der Schwimmerkammer 20 und es gelangt kein weiteres Altöl mehr in den Kessel 18, die Anlage wird schließlich automatisch abgeschaltet.

Die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe aus dem Kessel 18 gelangen durch die Ableitung 25 und dann durch einen Wärmeaustauscher 26, der sich vor einem Gebläse 27 befindet, wo diese gekühlt und kondensiert werden. Die durch den Wärmeaustauscher 26 abgegebene Wärme gelangt über den durch das Gebläse 27 erzeugten Luftstrom durch die zweite Kammer 12 und durch die Öffnung 14 in die erste Kammer 11, so daß sie wieder zur Erhitzung zur Verfügung steht. Die kondensierten, leichteren Kohlenwasserstoffe bilden somit ein rückgewonnenes, flüssiges Ölerzeugnis, das einem Aufnahmetank 28 zugeführt wird. Von dort kann das aufbereitete Öl entleert und zur Verwendung an anderer Stelle entnommen oder über eine Pumpe 30 dem Brenner 17 zugeführt werden. Die Feuerkammer 16 ähnelt der Feuerkammer eines herkömmlichen ölofens. Wärme aus dem Feuerraum 15 wird durch die erste Kammer 11 einem Heizkanal 31 zugeführt, die mit dem Heizsystem des Gebäudes verbunden ist. Die Verbrennungsabgase werden durch einen Schornstein 32 abgeleitet. Der Ofenbrenner 17 kann ein einfacher Kastenbrenner sein. Als Alternative dazu kann ein Druckbrenn Jr verwendet werden. Wenn mit einem Druckbrenner gearbeitet wird, sollte das aufbereitete Öl durch eine Hydraulikpumpe bei einer Temperatur von etwa 165⁰F (ca. 74⁰C) in einem erhitzten Wasserbad zugeführt werden, und es sollte mit einer direkt eingefügten Heizvorrichtung gearbeitet werden, um die Düsentemperatur bei etwa 130⁰F (ca. 55⁰C) zu halten, was für die Viskosität des aufbereiteten Öls wichtig ist.

Abb. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anlage nach der vorliegenden Erfindung, das sehr einfach ist, um daran das Arbeitsgrundprinzip veranschaulichen zu können. In den Abbildungen 2 und 3 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Anlage nach der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Einfachheit und Kürze wegen werden gleiche Teile mit denselben Bezugszahlen wie im einfachen Ausführungsbeispiel der Abb. 1 bezeichnet, eine Beschreibung dieser Teile wird nicht wiederholt. Bei diesem Aus'ührungsbeispiel befindet sich der Zuführvorratstank 19 innerhalb der Behältnisstruktur 10. Wenn der Altölpegel im Zuführvorratstank unter einen festgelegten Wert fällt, aktiviert der Schwimmerschalter 40 eine Motorpumpe, um weiteres Öl aus einem äußeren Aufnahme- und Absetztankzuzuführen. Wird die Energiezufuhr eingeschalte!, um die Anlagezu starten, wird ein Magnetventil 43 geöffnet, damit der Strom aus dem Zuführvorratstank ermöglicht wird, und eine motorisierte Beschickungspumpe 45 wird betätigt. Altöl aus dem Zuführvorratstank 19 fließt zuarst durch einen „Y"-Filter 41, der Schmutzteilchen und mitgeführtes Wasser entfernt. Der größte Teil des mit typischen Altölen mitgeführten Wassers kann entfernt werden, während sich das Öl in den äußeren Aufnahme-Lager· und Absetztanks befindet. Das restliche mitgeführte Wasser wird durch die „V-Filterableitungen in einen Wasserauffangtank 42 geleitet, von wo es regelmäßig über eine Wasserableitung 35 durch Öffnen eines Ventils 36 entfernt werden kann.

Wenn das Magnetventil 43 geöffnet wird, wird Altöl über die Beschickungspumpe 45 und auch durch ein Nadelventil 44 einem Vorerhitzertank 46 zugeführt. Das Nadelventil 44 kann Altöl mit einer Rate von bis zu sechs Gallonen/h (ca. 22,61 l/h) zuführen. Die Beschickungspumpe führt Altöl mit einer Rate von etwa vier Gallonen/h (ca. 13,14 l/h) zu, ungeachtet des Stroms durch das Nadelventil. Folglich variiert während der Arbeit die Beschickungsrate mit Altöl zwischen etwa vier und etwa zehn Gallonen in der Stunde (ca. 13,14 bis 37,85l/h).

Während der Arbeit erhitzt der Vorerhitzertank 46 das Altöl auf etwa 200⁰F bis 300⁰F (ca. 93⁰C bis 149⁰C). Aus dem Vorerhitzertank 46gelangt das Altöl in den Kessel 18. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Kessel 18 eine geneigte Basis, die auf Gleitelementen 47 ruht, so daß der Kessel 18 wie eine Schublade aus dem Feuerraum 15 herausgezogen werden kann, um das regelmäßige Reinigen und ähnliche Operationen zu erleichtern. Von der Basis und innen von den gegenüberliegenden Seiten des Kessels 25 stehen zwei schräge Sperrelemente 48 nach oben vor, so daß der Schlamm, der sich am Boden 23 des Kessels 18 ansammelt, von einer Seite zur anderen um die Sperrelemente 48 auf der geneigten Basis nach unten fließt. Die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe treten durch einen erhöhten Abschnitt 49 und schließlich durch die Ableitung 25 aus.

Wenn der Pegel des Altöls im Kessel 18 eine festgelegte Höhe erreicht, die durch einen Niedrigpegelschwimmer 72 in der Schwimmerkammer 20 bestimmt wird, wird ein Schalter betätigt, um den Brenner 17 und die Brennstoffpumpe 30 zu betätigen. Damit beginnt der Brenner 17 zu brennen und den Feuerraum 15, einschließlich des Kessels 18, zu erhitzen. Der Brenner 17 befindet sich in einem feuerfesten Brennkasten 57, der von einer Feuerkastenauflage 58 gehalten wird. Der Brenner 17 kann aufbereitetes Ol aus dem Aufnahmetank 28 oder aus einer äußeren Reserve von herkömmlichen Heizöl verbrennen. Ventil 51 für aufbereitetes Öl und Ventil 52 für herkömmliches Heizöl werden manuell geöffnet und geschlossen, um den Brennstoff zu wählen. Die Pumpe 30 befindet sich in einem Tauchwassertank 53, der mit einer elektrischen Heizspule 54 erhitzt wird, um die Temperatur im Tauchtank bei etwa 165⁰F (ca. 74⁰C) zu halten. Die Energie für die Heizspule 54 und für eine in der Leitung angebrachte Heizvorrichtung neben der Düse des Brenners 17 kommt von eine, unabhängigen Quelle, so daß die Temperatur der Brennstoffspeiseleitung, der Pumpe und des Brenners immer ausreichend hoch gehalten werden können, um das durch die Anlage selbst aufbereitete Öl verbrennen zu können, das eine höhere Viskosität als herkömmliche Ofenheizöle hat. Der Druck in der Brennstoffleitung kann durch ein Druckentlastungsventil 56 reguliert und durch ein Manometer 55 überwacht werden. Es wurde festgestellt, daß ein Betriebsdruck von etwa 120psi (ca. 84,362 x 10~²kg/cm²) wünschenswert ist. Wenn der Brenner 17 und die Brennstoffpumpe 30 durch den Niedrigpegelschwimmerschalter 72 betätigt werden, schaltet ein Spulenrelais auch automatisch die Beschickungspumpe 45 ab und schließt das Magnetventil 43. Es wird dann kein weiteres Altöl in die Anlage eingeführt. Das bereits im Kessel 18 befindliche Altöl wird durch die Wärme vom Brenner 18 allmählich erhitzt, bis es die Destillationstemperatur von etwa 65O⁰F (ca. 343⁰C) erreicht. Bei dieser Temperatur verflüchtigen sich die leichteren Kohlenwasserstoffe und gelangen durch die Ableitung 25 zum Wärmeaustauscher 26, während sich am Boden 23 des Kessels

Schlamm ansammelt und allmählich durch die Ableitung 22 austritt. Wenn die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe abgeleitet werden und in den Wärmeaustauscher 26 gelangen, steigt die Temperatur des Wärmeaustauschers 26 an. Eine steigende Temperatur des Wärmeaustauschers 26 gibt also an, daß das Altöl im Kessel 18 die Verflüchtigungstemperatur erreicht hat. Das dient als Signal zur Anzeige, daß die Anlage für den Dauerbetrieb bereit ist. Ein Thermoelement, das in der Mitte auf dem Wärmeaustauscher 26 angebracht ist, spricht bei Erreichen einer Temperatur von 130°F (55⁰C) durch Aktivierung eines Spulenrelais an, um die Energie zum Brenner 17 und zur Brennstoffpumpe 30 auf eine andero Bahn für den Dauerbetrieb zu leiten. Zu dieser Bahn gehört ein Schalter, der die Energiezufuhr abschaltet, wenn das Gebläse 27 aus irgendeinem Grund zu arbeiten aufhört. Das Thermoelement öffnet auch das Magnetventil 43 und startet die Beschickungspumpe 45, so daß das Altöl wieder aus dem Zuführvorratstank 19 durch die Vorerhitzungsanlage 46 und in den Kessel 18 zu fließen beginnt. Der Ölpegol im Kessel 18 steigt auf einen durch einen Schwimmer 70 in der Schwimmerkammer 20 voreingestellten Wert. Der Schwimmer 70 steuert den Arbeitspegel im Kessel 18 durch Öffnen und Schließen des Nadelventils 44, um die Beschickungsgesamtrate zu regulieren. Im typischen Fall arbeitet die Anlage mit etwa sechs bis zehn Gallonen (22,611 bis 37,85I) stündlich im Dauerbetrieb. Das Thermoelement auf dem Wärmeaustauscher 26 schaltet auch eine Schlammableitungspumpe 66 ein. Der Aufnahmetank 28 ist an der Unterseite des oberen Teils mit einer Wanne 50 versehen, wo sich die kondensierten, leichteren Kohlenwasserstoffe sammeln. Aus diesem Bereich geht ein zweites Rohr ab, daß mit dem Schornstein 32 verbunden ist, so daß alle verbleibenden, nichtkondensierten flüchtigen Stoffe, die in den Aufnahmetank 28 gelangen, mit den Rauchgasen abgesogen werden. Beim Betrieb wurden nur winzige Spuren von flüchtigen Stoffen gefunden. Ein Schwimmerschalter 59 im Aufnahmetank 28 aktiviert eine Motorpumpe, welche einen Teil des aufbereiteten, flüssigen Öls aus dem Aufnahmetank 28 in einen äußeren Vorratstank leitet, wenn die Tiefe im Aufnahmetank 28 einen festgelegten Wert überschreitet. Der Schlamm gelangt aus der Ableitung 22 in einen Absetz- und Kühltank 60 und von dort über einen Wärmeaustauscher 64 und ein Magnetventil 65 zu einer Schlammpumpe 66. Die Schlammpumpe 66 leitet den Schlamm mit einer Rate von etwa 0,5 bis 0,7 Gallonen (ca. 1,91 bis 2,65I) stündlich zu einem äußeren Schlammlagertank. Das Magnetventil 65 leitet den Strom durch eine von zwei Ausflußzweigleitungen. Das Magnetventil 65 ist so vorgespannt, daß es den Strom normalerweise durch die Zweigleitung führt, die zur Schlammpumpe 66 geht, es kann aber auch aktiviert werden, um den Strom statt dessen zu einer abgeschalteten Pumpe 67 zu leiten. Ein „T"-Stück ist in die Schlammableitung zwischen den Absetz· und Kühltank 60 und den Wärmeaustauscher 64 eingefügt und führt zu einem Übertragungstank 61 und dann zur Schwimmerkammer 20. Der Übertragungstank 61 hat ein Luftfreisetzungsrohr 62 mit einem Ventil 63, um eingeschlossene Luft freizusetzen, und wird in die Anlage einbezogen, um die Wärmeübertragung zur Schwimmerkammer zu verringern.

Wenn die Anlage von Hand abgeschaltet wird, wird die Energiezufuhr zur Beschickungspumpe 45 und zur Schlammpumpe 66 abgeschaltet, und das Magnetventil 43 wird abgeschlossen. Die Anlage arbeitet jedoch weiter, bis der Ölpegel im Kessel 18 auf den Wert des Niedrigpegelschwimmerschalters 72 gesunken ist. Zu diesem Zeitpunkt schaltet derNiedrigpegelschwimmerschalter die Energiezufuhr zum Brenner 17 und zur Beschickungspumpe 30 ab. Die Anlage kühlt dann in etwa zwei Stunden ab. Wenn die Temperatur des Schlamms in der Ableitung 22 unmittelbar oberhalb des Absetz- und Kühltanks 60 auf 14O⁰F (60°C) zurückgegangen ist, aktiviert ein Thermoelement das Magnetventil 65, wodurch die Zweigleitung zur Schlammpumpe 66 geschlossen und die Zweigleitung zur abgeschalteten Pumpe 76 geöffnet und die abgeschaltete Pumpe 67 eingeschaltet werden. Der Schlamm und alles verbleibende Öl werden dann durch die Pumpe 67 vollständig aus der Anlage abgeleitet und in den äußeren Schlammlagertank geführt. Wenn die Temperatur der Schlammableitung 22 unmittelbar vor dem ersten Absetz- und Kühltank 60 auf 100°F (ca. 38°C) gesunken ist, was darauf hinweist, daß die Leitung leer ist, kehrt ein Thermoelement das Magnetventil 65 um und schaltet die Pumpe 67 aus.

Wenn in der Anlage das Altöl ausgehen oder sich in der Beschickungsleitung eine Blockierung bilden sollte, wird der Ölpegel im Kessel 18 auf den Wert des Niedrigpegelschwimmerschalters 72 gesenkt. Dadurch wird die Stromzufuhr zum Brenner 17 und zur Brennstoffpumpe 30 unterbrochen und die Beschickung^pumpe 45 ausgeschaltet und das Magnetventil 43 geschlossen. Die Anlage kühlt sich ab und wird in der oben beschriebenen Weise geleert.

Sollte sich die Blockierung unterhalb entwickeln, würdd das Öl im Kessel 18 den Wert des Hochpegelschwimmerschalters 71 erreichen. Auch dadurch werden die Energiezufuhr zum Brenner 17 und zur Brennstoffpumpe 30 unterbrochen und die Beschickungspumpe 45 ausgeschaltet und das Magnetventil 43 geschlossen. Auch in diesem Fall kühlt sich die Anlage ab und entleert sich selbst.

Ebenso schalten Obergrenzenregler am Feuerraum 15 und am Wärmeaustauscher 26 automatisch die Anlage ab, wenn die örtlichen Temperaturen festgelegte Grenzen überschreiten, was beispielsweise eintreten könnte, wenn falsche Erdölerzeugnisse, beispielsweise Benzin, unbeabsichtigt in den Beschickungsvorratstank 19 gelangen.

Beispiel 1 Dieses Beispiel veranschaulicht die Realisierbarkeit und Effektivität der Erfindung.

Ein Prototyp einer Anlage, wie sie im wesentlichen durch die Abb. 1 veranschaulicht wird, mit einem Kastenbrenner, wurde nach folgendem Verfahren getestet. Eine Probe zu 25 Gallonen (ca. 94,63I) eines typischen, gebrauchten Motoröls, das von einer Auto-Service-Station bezogen wurde, wurde in den Zuführvorratstank, die Schwimmerkammer und den Kessel eingeführt. Die Anlage wurde unter Verwendung von 2 Tassen (16 Unzen - 0,431) eins herkömmlichen Brennöls Nr. 1 (Kerosin) gestartet. Die Feuerkammer wurde auf eine solche Temperatur erhitzt, daß die Temperatur des Kessels gegen 65O⁰F (ca. 343°C) ging, und die Anlage wurde 24 Stunden kontinuierlich betrieben. Während des Betriebs verbrauchte die Anlage etwa 4,25 Imperial Gallonen (ca. 19,321) Altöl stündlich. Von dieser Menge wurden stündlich etwa 0,75 Imperial Gallonen (ca. 3,411) durch Verbrennung in der Verbrennungskammer verbraucht, wodurch etwa 150000 britische Wärmeeinheiten/h zum Heizen produziert wurden. Etwa 3,1 Imperial Gallonen (ca. 12,11) zusätzliches, aufbereitetes Öl sammelte sich im Aufnahmebehälter, und etwa 0,4 Imperial Gallonen (ca. 1,811) Schlamm sammelte sich im Schlammtank. Die beiden letztgenannten Angaben sind ebenfalls die Werte der stündlichen Ausbeute.

Beispiel 2 Dieses Beispiel veranschaulicht die Realisierbarkeit und Wirksamkeit der Erfindung weiter. Eine Prototypanlage, wie sie im wesentlichen in der Abb. 1 gezeigt wird, wurde nach einem ähnlichen Verfahren wie im Beispiel 1

unter den in der Tabelle I gezeigten Bedingungen getestet. Am Altöl-Ausgangsmaterial, am aufbereiteten Öl und am Schlammwurden chemische und physikalische Analysen durchgeführt, die Ergebnisse werden in der Tabelle Il gezeigt.

Die Ausbeute an aufbereitetem Öl betrug atwa 90%. Das Erzeugnis schnitt bei einem Vergleich mit kommerziellen, .eichten Heizölen in der Elementarzusammensetzung und im Heizwert gut ab. Viskosität, Pourpunkt und flammpunkt unterschieden sich jedoch erheblich von den entsprechenden Werten der kommerziellen leichten Brennstoffe. Das wurde auf distinktive Unterschiede in der Zusammensetzung zurückgeführt. Kommerzielle, leichte Brennstoffe bestehon im wesentlichen aus gesättigten, paraffinischen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit einen verhältnismäßig schmalen Bereich von Siedepunkten, während die Analyse des aufbereiteten Öls zeigte, daß es ein Gemisch aus gesättigten und ungesättigten, aliphatischen, paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit einem sehr breiten Bereich von allgemein höheren Siedepunkten war. Es sollte jedoch beachtet werden, daß die Zetanzahl des aufbereiteten Öls mit etwa 56 sehr hoch im Vorgleich zum typischen Bereich von 40 bis 45 bei nordamerikanisch'en Dieselkraftstoffen lag

Es ist natürlich selbstverständlich, dafc' viele Varianten der Anlage und Methode nach der vorliegenden Erfindung möglich sind.

Tabelle I	ca.4Std.	90%	Menge des aufbereiteten Öls, die zur Aufrechterhaltung	0,7 Gall./Std., ca. (2,651/Std. ca.)	Schlamm
Betriebsbedingungen für Beispiel 2		des Betriebs verbrannt wurde	3 GaII. (11,3561)	Trüb, schwarz,
Zelten:	ca.estd.	Schlamm	1GaII. (3,7851) ca.	zähflüssige
Anfahren bis zum Beginn der Produktion	ca.10Std.	Verlust durch Lecks und Verflüchtigung		Flüssigkeit
von aufbereitetem Öl	ca. 3,6 GaII./Std.	Tabelle Il		Scharf,
Zeit für die Produktion von 35 Gallonen	(ca.13.62l/Std.)	Analytische Daten für Beispiel 2	Aufbereitetes Öl	durchdringend
(ca. 132,5I) aufbereitetem öl		Altölmaterial	Klar, fluoreszierende.	0,05
Gesamt	635°F(335°n)	Aussehen Trüb, schwarz,	gelb-orangefarbene,	7,12
Produktionsrate	645⁰F (34O⁰C)	mobile Flüssigkeit	mobile Flüssigkeit	1,02
	595°F(313°C)		Scharf,	81,76
Temperaturen:		Geruch Scharf,	durchdringend	11,75
Kessel während der Produktion	40Gall.(151,412l)	durchdringend	<0,05	0,28
Kessel am Ende der Produktion	Gesamtvolumen des produzierten aufbereiteten Öls 36GaII. (136,2711)	Wasser (%) 0,7	<0,01
Schornstein während der Produktion	Effektivität (prozentuale Rückgewinnung	Asche (%)· 0,99	0,20	(-1.98)·
Stoffbilanz:	an aufbereitetem Öl)	Schwefel (%) 0,36	84,62
Volumen des Altölausgangsmaterials		Kohlenstoff (%) 83,14	13,27	17957
	Kohlenwasserstoff (%) 12,96	0,05
	Stickstoff (%) 0,12		0,965
	Sauerstoff (%)	1,81	0,969
	durch Diff. 1,73		14,55
Bruttowärme der	19548
Verbrennung (BTU/Lb.) 19159		T. D.
Dichteverhältnis	0,8525	+10
(77°F/77°F 0,8915	0,8565
C60°F/60³F 0,8955	33,7	>220
APT-Schwere (berechnet) 26,5
Trübungspunkt	T. D.	251,5
(⁰F) T. D.	-5	156,4
Pourpunkt (⁰F) 0		25,14
Flammpunkt	95
(⁰F)" 220
Viskosität:	7,42
C 40°C(cSt) 68,0	5,69
C 50°C(cSt) 49,5	2,18
CIOO⁰C(CSt) 11,13

T. D. = Zu dunkel, um festgestellt werden zu können Die Asche ist für eine Ölprobe sehr hoch, und die Aschekomponenten wären als Oxide vorhanden, wodurch die Gleichung zur Ermittlung von

.Sauerstoff, durch Differenz" ernsthaft beeinflußt wird

·· Geschlossene Pensky-Martens-Schale

Claims

1. Anlage zur Aufbereitung eines brauchbaren Ölproduktes aus Altöl, gekennzeichnet durch eine (^zuführvorrichtung, durch welches Öl in die Anlage eingespeist wird;

einen Kessel, der fließend mit der Ölzuführvorrichtung verbunden ist und aus dieser Altöl aufnehmen kann;

eine Heizvorrichtung, um das Altöl in dem Kessel auf eineTemperaturzu erhitzen, bei welcher sich die leichteren Kohlenwasserstoffe des Altöls verflüchtigen, während sich die schwereren Kohlenwasserstoffe nicht verflüchtigen und dadurch die Verunreinigungen in sich einschließen; eine Trennvorrichtung, die fließend mit dem Kessel verbunden ist, um die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe von den nichtverflüchtigten, schweren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen -u trennen, einschließlich einer ersten Abgabeleitung für die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe und einer zweiten Abgabeleistung für die nichtverflüchtigten, schweren Kohlenwasserstoffe.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung aus einem Ölbrenner besteht, der fließend mit der Trennvorrichtung verbunden ist und von dieser die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe annehmen und sie verbrennen kann.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung durch den Kessel gebildet wird.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kessel in einem solchen Abstand über dem Ölbrenner befindet, daß die Temperatur des Kessels beim Betrieb im Bereich von etwa 600⁰F bis 800⁰F (ca. 316°C bis 427°C) liegt.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Kondensator zum Kondensieren dor verflüchtigten leichteren Kohlenwasserstoffe aufweist, der fließend mit der Trennvorrichtung verbunden ist und aus dieser die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe aufnehmen kann, und der fließend mit dem Ölbrenner verbunden ist und die kondensierten, verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe diesem zuführen kann.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil zur Steuerung des Stromes des Altöls aus der Zuführvorrichtung in den Kessel vorhanden ist.

7. Anlage nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß ein Behälter für aufbereitetes Öl vorhanden ist, der fließend mit dem Kondensator und dem Ölbrenner verbunden ist und sich zwischen diesen befindet, und daß ein Schlammreservoir vorhanden ist, das fließend mit der Trennvorrichtung verbunden ist und ein Schlammerzeugnis aufnehmen kann, das aus den schweren Kohlenwasserstoffen jnd den Verunreinigungen besteht.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Schwimmerkammer aufweist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorvorrichtung eine Wärmeaustauscherleitung mit von dieser nach außen führenden Wärmeübertragungsrippen und außerdem ein Gebläse zum Kühlen der Luft auf dieser Wärmeaustauscherleitung aufweist.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Behältnisstruktur vorhanden ist mit einer ersten, im wesentlichen geschlossenen Kammer, in der sich die Schwimmerkammer, die Wärmeaustauscherleitung und das Gebläse befinden, und einer zweiten, im wesentlichen geschlossenen Kammer, in der sich der Ölbrenner und der Kessel befinden, wobei die erste und zweite Kammer im wesentlichen durch eine gemeinsame Wand getrennt werden, aber fließend durch oin Lüftungsloch in dieser Wand miteinander verbunden sind, und außerdem eine Heizleitung vorhanden ist, die fließend mit der ersten Kammer verbunden ist, um erhitzte Luft abzuleiten, ein Feuerraum, in welchem sich der Ölbrenner befindet, und ein Schornstein, der fließend mit dem Feuerraum verbunden ist, um die Verbrennungsgase aus diesem auszutreiben

11. Anlage nach Anspruch 3,4 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel eine geneigte Basis mit Sperrelementen hat, die von dieser nach oben reichen, so daß die nichtverflüchtigten, schweren Kohlenwasserstoffe von einer Seite zur anderen um diese Sperrelement auf der geneigten Basis hinabfließen, während die verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe über diese Sperrelemente strömen.

12. Anlage nach Ansprüche, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmerkammer einen Schwimmer für einen ersten Arbeitspegel, der in Reaktion auf das Ventil arbeitet, einen zweiten Niedrigschwimmerpegel, der in Reaktion auf das Ventil und den Ölbrenner arbeitet, und einen dritten Hochpegelschwimmer hat, der in Reaktion auf das Ventil und den Ölbrenner arbeitet.

13. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr vorhanden ist, das sich zwischen dem oberen Abschnitt des Behälters für aufbereitetes Öl und dem Schornstein befindet und fließend mit diesen verbunden ist, um alle nichtkondensierten, flüchtigen Stoffe auszutreiben, die in den Behälter für aufbereitetes Öl gelangen.

14. Anlage nach Anspruch 2,5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölbrenner ein Druckbrenner mit einer in der Leitung befindlichen Heizvorrichtung zum Beheizen der Düse ist und daß eine Hydraulikpumpe vorhanden ist, die in einem erhitzten Wasserbad gehalten wird, um den Brenner zu beschicken.

15. Anlage nach Anspruch 8,9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ölzuführvorrichtung eine Beschickungspumpe gehört, die dem Kessel Altöl mit einer im wesentlichen konstanten Rate zuführt, und ein Nadelventil vorhanden ist, was die Zufuhr von zusätzlichem Mtöl zum Kessel mit einer veränderlichen Rate in Reaktion auf die Schwimmerkammer ermöglicht.

16. Methode zur Behandlung von Altöl, gekennzeichnet durch die Schritte der

Erhitzung des Altöls in einem Kessel auf eine Temperatur im Bereich von etwa 600⁰F bis 800⁰F (ca. 316°C bis 427°C), so daß sich die leichteren Kohlenwasserstoffe des Altöls verflüchtigen, während das bei den schwereren Kohlenwasserstoffen nicht der Fall ist, wodurch die Verunreinigungen in diesen eingeschlossen werden, und

Trennung der verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe von den nichtverflüchtigten, schwereren Kohlenwasserstoffen und Verunreinigungen.

17. Methode nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur etwa 650⁰F (ca. 343⁰C) beträgt.

18. Methode nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem die Schritte der Kondensierung der verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe, des Verbrennens von wenigstens einem Teil der kondensierten, verflüchtigten, leichteren Kohlenwasserstoffe ausgeführt werden, wobei die Verbrennungswärme davon zum Erhitzen des Altöls im Kessel verwendet wird.