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Verfahren zur Regenerierung von Altölen Das beanspruchte Verfahren
betrifft die Aufbereitung von Altölen, die in beträchtlichen Mengen beim Betrieb
von Verbrennungsmotoren, Turbinen und Transformatoren anfallen, da solche Öle hochwertig
sind und ihre Rückgewinnung lohnend ist. Die Regenerierung wurde bisher mit Schwefelsäure,
Bleicherde und Kalk als Neutralisationsmittel durchgeführt. Die bekannten Verfahren
sind nicht besonders wirtschaftlich, da die von den Raffinationsmitteln aufgenommenen
Teile des Altöls verloren sind.
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Bekannt ist ferner die Regenerierung von Altölen durch Raffination
mit selektiven Lösungsmitteln, wobei das Altöl und organische Solventien (Phenol
oder Dichlordiäthyläther) oberhalb des Trübungspunktes gemischt, die Verunreinigungen
und gegebenenfalls die Zusätze (Detergentien, Antioxydantien usw.) zur Ausfiockung
gebracht und mechanisch abgeschieden, sodann durch Abkühlen Extrakt- und Raffinatphase
getrennt und in bekannter Weise aufgearbeitet werden. Dieses Verfahren hat aber
wegen der zahlreichen Verfahrensschritte keinen Eingang in die Praxis gefunden.
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Das beanspruchte Verfahren zur Regenerierung von Altölen ist dadurch
gekennzeichnet, daß Altöle oder ihre Fraktionen gegebenenfalls nach einer reinigenden
Vorbehandlung einer an sich bekannten hydrierenden Raffination unterworfen werden,
worauf noch eine Nachbehandlung erfolgen kann. Dabei werden die aufzubereitenden
Altöle oder ihre Fraktionen in Gegenwart von Wasserstoff enthaltenden Gasen unter
Druck und bei erhöhter Temperatur an schwefelfesten Katalysatoren zur Reaktion gebracht.
Schwefel, Sauerstoff oder Stickstoff -aus den entsprechenden organischen Verbindungen
werden als Schwefelwasserstoff, Ammoniak oder Wasser entfernt. Außerdem werden durch
die hydrierende Raffination die in den Altölen vorhandenen Spalt-und Alterungsstoffe
in oxydationsfeste, gesättigte Kohlenwasserstoffe übergeführt. Gegenüber dem bekannten
Schwefelsäureverfahren ist eine wesentlich höhere Ausbeute erzielbar.
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Das durch die hydrierende Raffination gewonnene Produkt hat gegenüber
den Schwefelsäureraffmaten keinen stechenden Geruch; außerdem ist die Farbe wesentlich
heller und in ihrer Tönung beständig, was gleichbedeutend mit einer hohen Alterungsbeständigkeit
ist. Demnach läßt sich das neue Produkt überall dort mit Vorteil anwenden, wo es
auf vorzügliche Qualitäten für lange Zeit ankommt, z. B. bei der heute immer mehr
in den Vordergrund tretenden Industrie-Hydraulik, wo neben einer hohen Alterungsbeständigkeit
auch noch eine flache Viskositätskurve gefordert wird. Ein nicht zu übersehender
Vorteil bei dem Verfahren besteht auch darin, daß sich das angewendete bekannte
Verfahren ohne weiteres so steuern läßt, daß aus Motorenaltölen hoch ausraffinierte
Öle, wie Weißöl, Transformatorenöl oder Turbinenöl, erhalten werden können. Vor
der hydrierenden Raffination muß das aufzubereitende öl von Feststoffen befreit
werden. Dies geschieht durch Absetzen, Filtrieren, Zentrifugieren, durch Separatoren
oder ähnliche bekannte Behandlungen. Ebenso ist es erforderlich, die Altöle vor
der hydrierenden Raffination einer Neutralisationsbehandlung mit trockenen oder
nassen Alkalien oder einem Auswaschvorgang zu unterwerfen.
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Für die Durchführung des Verfahrens erscheint es ferner zweckmäßig,
wenn das jeweilige gegebenenfalls vorgereinigte und hydrierend zu raffinierende
Altöl aufgeheizt wird, und zwar von 270 bis auf 400° C, wobei Temperaturen von 330
bis 360° C bevorzugt werden. Auch hat man erkannt, daß Drücke zwischen 50 und 150
atü günstig sind.
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Als Katalysatoren bei der hydrierenden Raffination verwendet man Katalysatoren
des Molybdän-, Kobalt-Molybdän-, Wolfram- und Wolfram-Nickeltyps, die einzeln, zu
zweit und/oder in Mehrfachanordnung anwendbar sind.
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Für die hydrierende Raffination sind pro Tonne Öl
10 bis 300
cbm Wasserstoff bevorzugt, jedoch 50 bis 150 cbm im Kreislauf zu führen. Ebenso
ist es günstig, wenn man den im Kreislauf geführten Wasserstoff wäscht. Die Kontaktbelastung
beträgt in der Stunde bis 1 cbm Öl pro Kubikmeter Katalysator, wobei jedoch Werte
um 0;2 als ausreichend angesehen werden können. Nach: der Raffination ist es schließlich
zweckmäßig, das gewonnene Produkt in einer Vakuumkolonne nachzubehandeln.
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Der Ablauf der Behandlung der Altöle wird noch an Hand einer zur Durchführung
des an sich bekannten
Verfahrens geeigneten Vorrichtungen an Hand
der Zeichnung erläutert.
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Das bei 1 in die Anlage eintretende Altöl wird durch die Einsatzpumpe
2 auf den Druck der Anlage gebracht und nach Aufheizung im Wärmeaustauscher 3 und
im Röhrenofen 4 mit dem Raffinationsgas gemischt. Das Wasserstoff-Öl-Gemisch durchströmt
anschließend den Reaktor 5 von oben nach unten, wo die Umsetzung der Schwefelverbindungen
und die Absättigung der Olefine mit dem Wasserstoff des Raffinationsgases an einem
fest angeordnete Katalysator erfolgt. Das Reaktoraustrittsprodukt gibt zunächst
seine Wärme im Wärmeaustauscher 6 an das Strippereinsatzöl ab, danach wärmt es im
bereits erwähnten Wärmeaustauscher 3 den Altöleinsatz auf, bevor es im Kühler 7
gekühlt und im Hochdruckabscheider 8 vom überschußgas getrennt wird. Das im Röhrenofen
4 zugesetzte Gas geht vom Hochdruckabscheider 8 über den Abscheider 9 wieder in
den noch näher zu beschreibenden Kreislauf. Die Flüssigkeit aus dem Hochdruckabscheider
8 wird im Niederdruckabscheider 10 entspannt. Das Entspannungsgas verläßt die Anlage
zusammen mit dem Strippergas.
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Das flüssige Produkt wird im Wärmeaustauscher 11 durch Wärmeaustausch
gegen das Strippersumpfprodukt vorgewärmt, durchströmt den Wärmeaustauscher 6, erhält
hier im Wärmetausch gegen das Reaktoraustrittsprodukt seine Spitzenerwärmung und
wird anschließend in den Vakuumstripper 12 eingesetzt. Der Vakuumstripper 12 ist
eine mit Glockenböden ausgerüstete Kolonne, in der die im Raffinat gelösten Gasanteile,
insbesondere der Schwefelwasserstoff, durch Einblasen von Strippdampf bei
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im Vakuum gelöst werden. Hierbei gehen auch leichte Kohlenwasserstoffe,
die den Siedeanfang des Produktes senken, über Kopf ab. Diese werden mit dem Strippdampf
und den Kopfgasen im Kondensator 14 gekühlt bzw. kondensiert und gelangen
anschließend in den Abscheider 15. Das leichte Produkt wird durch die Pumpe
16 zum Teil als Rückfluß wieder auf die Kolonne 12 gegeben, bevor es bei
17 aus der Anlage gefördert wird. Das Wasser aus dem Abscheider 15 wird mit
der Pumpe 18 in das Abwassersystem (vgl. 19) gepumpt.
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Das Strippersumpfprodukt wird mittels der Pumpe 20 durch den
Wärmeaustauscher 11 gedrückt, wo es einen Teil seiner Wärme an den Strippereinsatz
abgibt, und wird anschließend über den Kühler 21 aus der Anlage bei 22 in
das Tankfeld gefördert. Mit 23 ist schließlich ein Kreislaufgaskompressor und mit
24
ein Frischgaskompressor bezeichnet. Der Frischgaszusatz erfolgt bei 25.