DE19820635A1 - Verfahren zur Aufbereitung von Altöl - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Aufbereitung von Altöl zwecks Senkung des Chlorgehaltes zur Gewinnung von Motorenöl als Raffinat und dieselähnlichem Brennstoff, bei dem das Altöl zunächst vorgereinigt wird, und zwar insbesondere durch Abscheidung von Wasser, Abtrennung grober und feiner Feststoffverschmutzungen durch Filtrieren und Zentrifugieren, sowie Entfernung von Restwasser und Leichtsieder durch Trocknen und anschließendes Destillieren. DOLLAR A Mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln soll eine Senkung des Chlorgehalts des Crackprodukts auf Werte nicht höher als 20 mg/l erreicht werden, da der Chlorgehalt beim thermischen Cracken des Altöls anfallenden diesel- oder heizölähnlichen Brennstoffe (Crackpordukte) zu hoch ist. DOLLAR A Hierzu wird vorgeschlagen, dem vorgereinigten Altöl zur Verringerung des Chlorgehalts alkalische Verbindungen zuzusetzen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Altöl gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Aufbereitung von Altöl werden unabhängig von der Art der Aufbereitung im we­ sentlichen zwei Produkte gewonnen, nämlich Motorenöl als Reraffinat und ein dieselähnli­ cher Brennstoff. In der Regel wird dabei das Altöl zunächst durch verschiedene Verfah­ rensweisen bzw. -schritte vorgereinigt. Dabei werden unter Umständen im Altöl enthaltene größere Wassermengen abgetrennt sowie durch Filtration Feststoffe, die grobe Verschmut­ zungen bilden. Die feineren Verschmutzungen in Form von entsprechenden Feststoffen werden durch Zentrifugieren abgetrennt. Das in den so vorgereinigten Altöl befindliche Restwasser sowie Leichtsieder werden durch Erhitzen auf 150 bis 350°C entfernt, ein Vor­ gang, der mit Trocknen bezeichnet wird.

Bei der Gewinnung von Reraffinat wird das so vorbehandelte Altöl anschließend schonend destilliert und das gewonnene Produkt gewöhnlich mit Bleicherde gereinigt, worauf es nach dem Zusetzen verschiedener Additive wieder in den Handel gelangt. Bei der Gewinnung von dieselähnlichem Brennstoff kommt das Pyrolyseverfahren zur Anwendung, was bedeu­ tet, daß die langkettigen Kohlenwasserstoffe durch Hitzeeinwirkung unter Umständen auch in Gegenwart von Katalysatoren in kürzerkettige Moleküle gespalten und somit thermisch gecrackt werden. Dabei werden das vorbehandelte, also vorgereinigte Altöl auf 400 bis 800°C erhitzt, die Zersetzungsprodukte kondensiert und die leichtflüchtigen Anteile nach Be­ darf thermisch entfernt. Zuletzt erfolgt auch hier eine Reinigung mit Bleicherde, ggf. unter Zusatz von Entsäuerungsmitteln, beispielsweise Calciumoxid.

Bei der letztgenannten Verfahrensweise des thermischen Crackens fallen diesel- oder heiz­ ölähnliche Brennstoffe mit einem Chlorgehalt < 20 mg/l an. Häufig liegt die Chlorkonzen­ tration dieser Brennstoffe zwischen 50 und 300 mg/l. Diese Chlorkonzentration ist jedoch viel zu hoch, wenn der Brennstoff als dieselähnlicher Kraftstoffersatz dienen soll. Hierfür wäre ein maximaler Chlorgehalt von etwa 20 mg/l erforderlich. Bisher war es nicht möglich, mit den auf den vorhandenen altölverarbeitenden Anlagen angewendeten Verfahren den Chlorgehalt des Crackprodukts auf einen Wert um 20 mg/l zu senken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei der Altölverarbeitung bzw. Aufbereitung mit wirtschaftlich vertret­ baren Mitteln eine Senkung des Chlorgehalts Crackprodukts auf Werte nicht höher als 20 mg/l erreichbar ist.

Ausgangspunkt dieser Aufgabenstellung waren mit einer Altölaufbereitungsanlage durchge­ führte Versuche, bei denen gebrauchtes Pkw-Motorenöl zugrunde lag, dessen Chlorgehalt 150 bis 350 mg/l, Schwefelgehalt etwa 0,5 bis 0,7 Ma-% und Gehalt an Wasser und Leicht­ siedern zusammen etwa 10 bis 20 Ma-% betragen haben. Das Altöl wurde dabei bei erhöh­ ter Temperatur von etwa 80°C mittels Zentrifuge von den enthaltenen festen Bestandteilen getrennt und anschließend von Restwasser und Leichtsiedern bei einer Temperatur von 200 bis 300°C befreit. Danach wurde das so vorgereinigte Altöl bei etwa 400 bis 500°C ther­ misch gecrackt, ohne daß Katalysatoren eingesetzt wurden. Aus dem gewonnen Produkt wurden dann nochmals enthaltene Leichtsieder und Restwasser durch Erwärmung auf 200 bis 300°C entfernt, und schließlich wurde das Produkt mittels Wärmetauscher auf etwa 30 bis 40°C abgekühlt.

Der nach einer solchen Aufbereitung gemessene Chlorgehalt betrug etwa 35 bis 75 mg/l, wobei die Schwankungen des Gehalts relativ groß waren und auch durch eine sensible Steuerung der Aufbereitungsanlage nicht ausgeglichen werden konnten. In diesem Zusam­ menhang haben Maßnahmen wie die Veränderung der Cracktemperatur oder der Durchsatz­ leistung die Chlorkonzentration kaum verringert und auch die Schwankungsbreite nicht we­ sentlich beeinflußt.

Zur Lösung der oben definierten Erfindungsaufgabe wird vorgeschlagen, dem vorgereinig­ ten Altöl zur Verringerung des Chlorgehaltes wenigstens eine alkalische Verbindung zuzu­ setzen. Als solche alkalische Verbindungen haben sich Kaliumhydroxidlösung, Calciumoxid (fest), Bariumhydroxidlösung, Lithiumhydroxidlösung oder dgl. bewährt, insbesondere aber Natronlauge.

Die Konzentration der zuzusetzenden Natronlauge kann zwischen 5 und 99 Ma-% betragen, und zwar in Abhängigkeit von der Chlorkonzentration im Altöl.

Es hat sich besonders bewährt, die Natronlauge kontinuierlich der aufzubereitenden Altöl­ menge zuzudosieren und dadurch den Chlorgehalt unter 20 mg/l zu senken.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Verfahrensführung werden in einem Aufbereitungsreaktor mit einer Durchsatzleistung von etwa 300 l/h 10 h lang etwa 20 l Na­ tronlauge mit einer Konzentration von 30 Ma-% zugesetzt.

Das Zusetzen der Natronlauge erfolgt zweckmäßigerweise unmittelbar vor der Crackstufe. Bedingt durch die Niveauregelung der Crackstufe fließt ein Teil des natronlaugehaltigen Altöls in die der Crackstufe vorgeschalteten Stufe der thermischen Entwässerung, also der Entfernung von Leichtsiedern bei 200 bis 300°C. Dies hat auf den positiven Einfluß der Natronlauge auf den Chlorgehalt im Produkt keinen Einfluß, verdeutlicht aber, daß die Na­ tronlauge nicht unbedingt unmittelbar vor der Crackstufe zugesetzt werden muß, sondern auch vor der Entwässerungsstufe zugesetzt werden kann, also vor der Entfernung von Leichtsiedern bei 200 bis 300°C.

Im übrigen hat sich in einer Versuchsanlage zur Altölaufbereitung, die mit Natronlaugezu­ satz vor der Crackstufe arbeitet, erwiesen, daß ein Chlorgehalt von unter 20 mg/l über einen Zeitraum von etwa 10 Tagen aufrechterhalten werden konnte, wobei die Aufbereitungsan­ lage lediglich neu in Betrieb genommen wurde. Die gemessenen Restchlorkonzentrationen lagen im Bereich von etwa 10 bis 15 mg/l. Diese Ergebnisse stimmen mit den Ergebnissen von Versuchen überein, die im Labormaßstab durchgeführt worden sind.

Claims (10)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Altöl zwecks Senkung des Chlorgehaltes zur Gewinnung von Motorenöl als Raffinat und dieselähnlichem Brennstoff, bei dem das Altöl zunächst vorgereinigt wird, und zwar insbesondere durch Abscheidung von Wasser, Abtrennung grober und feiner Feststoffverschmutzungen durch Filtrieren und Zentrifugieren, sowie Entfernung von Restwasser und Leichtsieder durch Trocknen und anschließendes Destil­ lieren dadurch gekennzeichnet, daß dem vorgereinigten Altöl zur Verringerung des Chlorgehaltes alkalische Verbindungen zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalische Verbindung Kaliumhydroxidlösung, Calciumoxid (fest), Bariumhydroxidlösung, Lithiumhydroxidlö­ sung oder dgl. zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als alkalische Verbindung Natronlauge zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der zuge­ setzten Natronlauge zwischen 5 und 99 Ma-% beträgt, und zwar in Abhängigkeit von der Chlorkonzentration im Altöl.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Natronlauge kontinuier­ lich der aufzubereitenden Altölmenge zudosiert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einem Auf­ bereitungsreaktor mit einer Durchsatzleistung von etwa 300 l/h 10 h lang etwa 20 l Na­ tronlauge mit einer Konzentration von 30 Ma-% zugeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu­ gabe der Natronlauge in das vorgereinigte Altöl unmittelbar vor der Crackstufe statt­ findet, in der das Altöl bei einer Temperatur von etwa 400 bis 500°C thermisch ge­ crackt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem thermischen Cracken des Altöls Leichtsieder und Restwasser durch nochmaliges Erwärmen auf 200 bis 300°C entfernt werden, wonach das so behandelte Produkt mittels Wärme­ tauscher auf 30 bis 40°C abgekühlt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Na­ tronlauge vor der Entwässerungsstufe bzw. Entfernung von Leichtsiedern das durch Erwärmen auf 200 bis 300°C erfolgt, dem Altöl zugegeben wird.

10. Verfahren nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Chlorgehalt des Crackprodukts auf unter 20 mg/l gesenkt wird.