DE2750452A1

DE2750452A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von altoel

Info

Publication number: DE2750452A1
Application number: DE19772750452
Authority: DE
Inventors: David Honour
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1976-11-18
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1978-05-24
Also published as: SE7712989L; GB1546125A; ES464376A1; DE2750452C2; JPS6155009B2; DK150714B; NL7712496A; BE860987A; FR2371508B1; DK513377A; IT1088555B; FR2371508A1; AU3043677A; DK150714C; CA1081132A; NO773942L; BR7707634A; US4170551A; JPS5364975A; AU514935B2

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VONKREISLER KELLER SELTINÄ c η / c ο

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreibler f 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln

Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln

Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden

Dr. J. F. Fui-s, Köln

Dipl.-Oiem. Alek von Kreisler, Köln

Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

Dipl.-Ing. G. Selling, Köln

Ke/Ax

5 KÖLN 1 , 10. Nov. 1977

ULICHMANNHAUj AM HAUPIUAIINHOI-

The British Petroleum Company Limited,

Britannic House, Moor Lane, London, EC2Y 9BU (Großbritannien)

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Altöl

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Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von

Altöl

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von Altölen an Bord von Schiffen, insbesondere öltankern, in einer solchen V/eise, daß das Altöl durch Verbrennen unter den Schiffskesseln beseitigt werden kann.

Altöl und Ölschlamm können sich an Bord von Schiffen in erheblichen Mengen ansammeln. Angesichts der Umweltschutzbestirnmungen, die das Ablassen von Öl in das Meer verbieten, besteht ein Bedürfnis für eine einfache Methode zur Beseitigung an Bord des Schiffes. Zu dem zu beseitigenden Altöl gehören der Ölschlamn aus den Zentrifugalabscheidern mit verhältnismäßig hohem Wassergehalt, ausgebrauchtes Schmieröl von den Hauptmaschinen oder Hilfsmaschinen, das von den Spülluftmänteln (scavenge air belts) oder Ablaufrinnen der Kolbenunterseite ablaufende Öl, das Kohlenstoff oder andere feinteilige Stoffe enthält, und das von den Ölabscheidern für das Bilgenwasser abgestreifte Öl.

Bis heute mußte dieses Altöl an Bord des Schiffes zurückgehalten und dann in einem Hafen mit Einrichtungen zur Handhabung und Beseitigung des Altöls abgeliefert werden. Als Alternative mußten verhältnismäßig teure Verbrennungsanlagen an Bord istalliert werden. Es wurde nun gefunden, daß bei geeigneter Behandlung und Hand— habung alle vorstehend genannten Formen des Altöls durch Verbrennen in den Hauptöfen vorhandener Schiffskessel ausschließlich unter Verwendung der üblichen Öl — Verbrennungsanlagen beseitigt werden können. Vorrichtungen, mit denen das Altöl so behandelt und gehandhabt _; wird, daß es in dieser Weise beseitigt werden kann,

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sind ebenfalls entwickelt worden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Altöl an Bord von Schiffen und zur Überführung des Altöls in eine Form, die sich zur Verbrennung unter den Schiffskesseln eignet. Die Vorrichtung umfaßt einen Tank mit einem Altöleintritt und einem Heizöleintritt, einen Erhitzer und einen Rührer innerhalb des Tanks, einen mit einem ölaufsaugenden Filter verbundenen Austritt in der Nähe des Tankbodens, eine von einer Stelle in der Nähe des Tarikbodens bis in die Nähe der Oberseite des Tanks führende Außenleitung mit einer Umwälzpumpe und eine Zweigleitung, die von der Außenleitung zur Brennstoffversorgungsleitung der Schiffskessel führt.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Behandlung von Altöl an Bord von Schiffen und zur Überführung des Altöls in eine zum Verbrennen unter den Schiffskesseln geeignete Form unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Altöl im Tank bei einer über der Umgebungstemperatur liegenden Temperatur hält, um die Abscheidung des Wassers zu ermöglichen, das Wasser durch den Austritt und das ölaufsaugende Filter abzieht, dem zurückbleioenden Altöl gegebenenfalls Heizöl zusetzt, den Inhalt des Tanks rührt und hierdurch ungelöste Feststoffe und Flüssigkeiten suspendiert und dispergiert, den Rührer abstellt, den Inhalt des Tanks durch die Außenleitung umwälzt und Altöl von der Außenleitung zu der Brennstoffversorgungsleitung der Schiffskessel abzweigt.

Die Vorrichtung und das Verfahren eignen sich für alle Schiffe, die mit einem geeigneten Kessel ausgerüstet sind. Auch Schiffe mit Motorantrieb sind im allgemeinen mit einem Kessel für den Antrieb von Hilfsmaschinen versehen. Bevorzugt ist die Anwendung der Vorrichtung

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und des Verfahrens auf Motorschiffen, die durch verhältnismäßig schwere Dieselmotoren angetrieben werden. Für die Behandlung des Brennstoffs für die Motoren v/erden normalerweise Zentrifugalabscheider verwendet, die etwa 1% Schlamm entfernen, der dann gemäß der Erfindung verwertet und beseitigt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben, die schematisch eine Vorrichtung zur Behandlung des Altöls darstellt.

Die dargestellte Vorrichtung weist einen Tank 1 mit einem mit Ventil versehenen Altöleintritt 2, einem mit Ventil versehenen Heizöleintritt 3 und einen zur Atmosphäre führenden Entlüftungsrohr 4 auf. Einer Heizschlange 5 wird Dampf durch Leitungen 6 zugeführt. Der mit Ventil versehene Austritt 7 in der Nähe des Tankbodens führt zu einem Filter 8, das ein ölaufsaugendes Filtermaterial enthält. Im Tank ist ein Rührer 9 angeordnet, der durch einen Motor 10 angetrieben wird. Die Leitung 11 führt von einer Stelle in der Nähe des Tankbodens durch eine Umwälzpumpe 12 und ein federbelastetes Ventil 13 zur Oberseite des Tanks, und eine Zweigleitung 14 führt von der Leitung 11 zur Heizöl-Hauptversorgungsleitung 15 der Schiffskessel. In diese Leitung sind gemäß der normalen Praxis ein Filter 16 und Pumpen 17 eingesetzt.

Wenn die Anlage in Betrieb ist, wird das Altöl durch den Eintritt 2 in den Tank gepumpt, wo man es unter dem Einfluß von Wärme, die durch die Heizschlange 5 zugeführt wird, absitzen läßt. Die Temperatur darf natürlieh 100°C nicht übersteigen und liegt zweckmäßig im Bereich von 50° bis 0O⁰C. Das Erhitzen ist zweckmäßig, um das Altöl dünnflüssiger zu machen und die Abscheidungi des Wassers, das sich am Tankboden sammelt, zu beschleunigen. Nach einer gewöhnlich 2 bis 6 Stunden dauernden

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Zeit des Erhitzens und Absitzens wird freies Wasser vom Tankboden durch das Filter 8, das ein ölaufsaugendes Material enthält, abgelassen. Nur freies Wasser wird abgelassen. Beim ersten Erscheinen von ültropfen wird das Ablassen abgebrochen. Das aus dem Filter austretende Wasser ist verhältnismäßig ölfrei und kann in die Bilge zurückgeführt und schließlich über einen üblichen Ölabscheider für das Bilgenwasser über Bord abgeleitet werden. Das Öl, das sich im Filter ansammelt, kann abgezogen und in den Tank zurückgeführt werden.

Nachdem das freie Wasser abgelassen worden ist, kann Heizöl durch den Eintritt 3 dem im Tank verbliebenen Altöl zugesetzt werden. Die Menge des zugesetzten Heizöls hängt von der Art des behandelten Altöls und auch von der Viskosität und dem Heizwert des zugesetzten Heizöls ab. Während der Zugabe des Heizöls und während der Zeit des anschließenden Rührens und Umwälzens kann weiter erhitzt werden.

Im allgemeinen kann die zugesetzte Heizölmenge 1 bis Raumteile pro Raumteil Altöl betragen. In einer beliebigen Phase können nach Bedarf auch Zusatzstoffe in den Tank eingeführt werden, um schwierige Schlämme aufzulösen oder gute Verbrennung zu fördern. Als Zusatzstoffe, die verwendet werden könnten, kommen beispielsweise Mittel zur Verbesserung der Fließeigenschaften, Emulgatoren, rauchunterdrückende Mittel, Mittel zur Modifizierung von Ablagerungen und Abscheidungen und Korrosionsschutzmittel in Frage.

Der aus Altöl und Heizöl bestehende Gesamtinhalt des Tanks wird dann mit dem Rührer 9, der eine starke Scherwirkung ausübt, homogenisiert und emulgiert. Um zu guter ' Umwälzung im Tank beizutragen, kann außerdem ein Hilfspropeller 18 an der Rührerwelle befestigt werden. Mit , Hilfe einfacher Tests, die in Abständen während des ι

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Rührprozesses zur Bestimmung der Viskosität, des Gehalts an freiem Wasser und von Feststoffteilchen von unzulässiger Größe durchgeführt werden, kann festgestellt werden, wann das Gemisch zum Verbrennen in den üblichen Brennern, mit denen der Kessel ausgestattet ist, geeignet ist. Bei den üblichen Altöltypen kann die Rührdauer 1 bis 3 Stunden betragen.

Wenn eine brauchbare Beschaffenheit erreicht ist, wird der Rührer 9 abgestellt und die Umwälzpumpe 12 eingeschaltet. Diese Pumpe, die zu einem Typ mit Emulgier- und Mischeigenschaften gehört, saugt vom Tankboden durch Leitung 11 und drückt durch das federbelastete Ventil zur Oberseite des Tanks. Durch das federbelastete Ventil wird auf die Umwälzpumpe ein Rückdruck ausgeübt, der so hoch ist, daß das durch Leitung 14 abgezogene öl die am Eintritt 15 zu den CIförderpurnpen der Schiffskessel herrschende Drucksäule zu überv/inden vermag. Das behandelte Altöl kann dann dem normalen Brennstoffstrom von den Betriebstanks des Schiffs zu den Kesseln zugemischt oder sogar selbst als Brennstoff für den Kessel verwendet werden. Die Geschwindigkeit der Umwälzung durch die Leitung 11 kann in Abhängigkeit vom Schiff, der Art des Altöls und der Größe des Tanks in weiten Grenzen liegen. Beispielsweise kann die umgewälzte Menge 80 bis 200 l/Minute betragen. Die durch Leitung 14 abgezogene Menge hängt vom Verbrauch der Kesselanlage ab und kann ebenfalls von Schiff zu Schiff und von Fall zu Fall in weiten Grenzen variieren.

Ein Anschluß 19 kann für die Zuführung von Abwasser und feingemahlenen organischen Küchenabfällen aus den Abwasser- und Küchenabfall-Beseitigungsnetzen vorgesehen werden. Diese Abfälle können, falls erforderlich, mit dem Altöl für die Zumischung zur normalen Brennstoffzufuhr von den Betriebstanks des Schiffs zum Kessel behandelt werden. i

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Die Erfindung wird anschließend an Hand eines speziellen Beispiels beschrieben.

Der Tank 1 hatte ein Fassungsvermögen von 1000 1. Altöl und Wasser aus den Heizöl— und Schmieröl-Zentrifugalabscheidern wurden in den Tank gepumpt. Hier ließ man das Gemisch 4 Stunden bei 60°C absitzen, bevor das abgeschiedene Wasser abgelassen wurde. Heizöl mit einer Viskosität von 1800 Sek. wurde dann in der gleichen Volumenmenge wie das Altöl zugesetzt. Das Gemisch wurde 3 Stunden gerührt. Der Rührer war mit einem SpezialSchneid- und Zerteilungskopf (Hersteller Peter Silver Ltd.) versehen, der von einem 7,5 HP-Elektromotor mit 3600 UpM angetrieben wurde. Nachdem die Viskosität etwa 600 Redwood-1-Sek. (bei 60°C) erreicht hatte, wurde der Rührer abgestellt und das Gemisch in einer Menge von 160 l/Minute gegen einen Rückdruck von 3 Atmosphären im Ventil 13 umgewälzt. Eine Umwälzpumpe mit Hypozykloidalkonstruktion vom Mono-Typ SH6OR6 (Hersteller F.A.Hughes & Co. Ltd.) wurde verwendet. Das Gemisch wurde dem Schiffskesselsystem in Mengen zwischen 2,6 und 17 l/Minute zugeführt. Es machte 15 bis 100 Vol.-% des den Kesseln zugeführten Heizöls aus. Die Kessel wurden mit Heizöl, das das Altöl enthielt, 3,75 Stunden ohne jede Störung oder Bildung von Ansätzen in den Kesseln oder Brennern gefeuert.

Bei einem Langzeitversuch wurde eine Anlage der in der Figur dargestellten Art 11 Monate auf einem Betriebsöltanker betrieben. Der Tanker hatte eine Größe von > 25.000 dwt.Als Hauptantriebsmotor diente ein langsam laufender Dieselmotor, der von der Society Anonyme Cockerill, Belgien, gebaut war und mit hochviskosem Brennstoff (maximal 3500 Redwood-1-Sek. bei 38°C) lief. Das gesamte Altöl, das im Motorenraum in einer Menge zwischen 0,5 und 1,0% des verbrauchten Brennstoffs anfiel, wurde durch die dargestellte Anlage ge-

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führt und im Hauptdampfkessel verbrannt. Dieser Haupt— kessel war ein Zweidruck-Wasserrohrkessel (dual pressure, water-tube type), für den Brennstoff von hoher Viskosität (maximal 3500 Redwood-1-Sek. bei 38°C) im Ofen des primären Abschnitts verbrannt wurde. Die Brenner waren Druckölbrenner mit Dampfzerstäubung/ die bei Brennstoffdrücken bis 30 Bar arbeiteten. Der Kessel war mit zwei Hauptbrennern und einem Sparbrenner versehen, die eine maximale Dampferzeugung von 27,5 t/ Stunde ergaben, während sie 2360 kg Heizöl/Stunde verbrann ten.

Während der Betriebszeit von 11 Monaten fielen als Folge des Verbrennens des Altöls keine zusätzlichen Vv'artungs- und Instandhaltungsarbeiten an. Die Verschmutzung von Kesselrohren, Brennern und Schiebern war nicht schlimmer als normal, während der Verschleiß der Brennerspitzen und die Verstopfung der Brennstoffilter nicht nennenswert zunahm. Ebenso wurde die begrenzte Menge der Ausmauerung und des feuerfesten Materials im Kessel während der Versuchsperiode nicht geschädigt.

Die vorstehende Beschreibung dient lediglich dazu, die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung zu veranschaulichen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gilt als geeignet für die Verwendung mit beliebigen Kesseltypen und beliebigen Brennertypen (einschließlich Drehzerstnuberbrenner), die Brennstoffe von mittlerer bis hoher Viskosität verbrennen.

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Claims

Patentansprüche

1) Vorrichtung zur Behandlung von Altöl an Bord von Schiffen zur überführung des Altöls in eine zum Verbrennen in Schiffskesseln geeignete Form, gekennzeichnet durch einen Tank (1) mit einem Altöleintritt (2) und einem Heizöleintritt (3), einen Erhitzer (5) und einen Rührer (9) innerhalb des Tanks (1), einen in der Nähe des Tankbodens angeordneten Austritt (7), der mit einem ölaufsaugenden Filter (8) verbunden ist, eine von einer Stelle in der Nähe des Tankbodens bis in die Nähe der Oberseite des Tanks führende Außenleitung (11) mit einer Umwälzpumpe (12) und einer Zweigleitung (14) von der Außenleitung (11) zur Heizölspeiseleitung des Schiffskessels.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhitzer (5) eine Dampfheizschlange ist.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Außenleitung (11) ein federbelastetes Ventil (13) eingesetzt ist.

4) Verfahren zur Behandlung von Altöl unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Altöl im Tank bei einer über der Umgebungstemperatur liegenden Temperatur hält und hierdurch die Abscheidung von Wasser ermöglicht, das Wasser durch den Austritt und das ölaufsaugende Filter abzieht, gegebenenfalls Heizöl dem zurückbleibenden Altöl zusetzt, den Inhalt des Tanks rührt und hierdurch ungelöste Feststoffe und Flüssigkeiten suspendiert und dispergiert, den Rührer abstellt, den Inhalt des Tanks ι durch die Außenleitung umwälzt und Altöl aus der Außenleitung zur Heizölspeiseleitung des Schiffskessels ab- · zieht. ι

5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß j man die Temperatur im Tank bei 50° bis 80°C hält. ''■

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ORIGINAL INSPECTED

6) Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 bis 2 Raumteile Heizöl pro Raumteil Altöl vor dem Rühren und dem Umwälzen zusetzt.

7) Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man durch das in der Außenleitung angeordnete federbelastete Ventil einen solchen Rückdruck ausübt, daß die am Eintritt zu den Cl förderpumpen des Schiffskessels herrschende Drucksäule überwunden wird.

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