DE2901090C2

DE2901090C2 - Verfahren zur Regenerierung verbrauchter Öle

Info

Publication number: DE2901090C2
Application number: DE2901090A
Authority: DE
Inventors: Sergio Peschiera Borromeo Antonelli; Michele Cremona Borza
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: SnamProgetti SpA
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1979-01-12
Publication date: 1986-06-05
Also published as: IE790047L; BR7900263A; PL212184A1; US4233140A; SU969169A3; MX149300A; GB2012805A; DD141322A5; SE431464B; DK154571C; FR2414549A1; ES476872A1; YU40926B; DE2901090A1; DK569978A; AT367789B; IT7819203A0; CH636902A5; AU4272978A; ATA6979A

Description

f) die Fraktion der schwereren Schmiermittelbasismaterialien bei einer Temperatur von 300 bis 450° C unter adiabatischen Bedingungen während 1 bis 120 Minuten erwärmt,

g) sie anschließend einer zweiten Lösungsmittelextraktion unterzieht,

h) den dabei erhaltenen Rückstand zur ersten Lösungsmittelextraktionsstufe zusammen mit dem Gesamtöl nach dem Vordestillieren recyclisiert, wobei man bei der ersten Lösungsmittelextraktion mit einem Volumverhältnis von norRial-Paraffin/öl von 3 bis 10 arbeitet, währendj^an die zweite Lösungsmittelextraktion mit einem Volumverhältnis von normal-Paraffin/ÖI von 5 bis 20 durchführt und

i) die schweren Schmiermittelbasis- und andere Basismaterialien mit niedriger Viskosität getrennt zu einer Hydrierungsendstufe bzw. Hydrofinish-Stufe leitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösungsmittelextraktion des Gesamtöls und der schwereren Schmitt mittel-Basis alternativ in der gleichen Extraktionsvorrichtung durchführt und in diesem Falle die erforderlichen Lagerungsbehälter bereitstellt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung verbrauchter öle.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Regenerierung verbrauchter Motoröle.
Bekanntlich erfordern die gegenwärtigen Verfahren zur Regenerierung verbrauchter Öle, insbesondere verbrauchter Motoröle, selbst in ihren hoch entwickelten Ausführungsformen, die Behandlung mit entfärbenden Erden und/oder Schwefelsäure, insbesondere was die Raffination von Produkten mit hoher Viskosität betrifft.

Hieraus ergibt sich für die Raffinerien die Notwendigkeit verbrauchte entfärbende Erden und/oder verbrauchte saure Schlämme zu verwerfen, wobei jedoch diese Aufgabe durch die ständig ansteigenden Anforderungen an die Umweltschutzbedingungen mehr und mehr erschwert wird.

Darüber hinaus ist eine derartige Behandlung wegen der hohen Kosten der entfärbenden Erden und der Schwefelsäure, sowie aufgrund der geringen Ausbeuten, die man erzielen kann, wirtschaftlich ungünstig.

Im Falle der Extraktion des Öls mit normalen Paraffinen und anschließende! katalytischer Hydrierung der Produkte, die man so erhält, wird es wegen der Unmöglichkeit einer vollständigen Entfernung der organometallischen Verunreinigungen und der Oxidationsprodukte aus dem öl durch Extraktion notwendig, zur Erzielung von Schmiermitteln mit hohem Molekulargewicht, die den Erfordernissen entsprechen, auf mindestens eine Behandlungsstufe mit einer entfärbenden Erde zurückzugreifen. Jedoch ist auch in diesem Falle die Lebensdauer des Hydrofinisch-Katalysators äußerst kurz.

Es sind zwar verschiedene Verfahren zur Regenerierung verbrauchter öle bekanntgeworden (DE-AS 15 94 458, DE-OS 27 25 132, DE-OS 26 28 763, FR-OS 23 01 592, GB-PS 14 98 901. US-PS 40 73 720, US-PS 21 333, US-PS 39 19 076,CPI - Basic Abstracts Journal 1976(68160 W/41; Foster Wheeler Corporation), aus denen im wesentlichen in verschiedener Kombination folgende Verfahrensstufen hervorgehen:

1. Hitzebehandlung des Abfallöls,

60 2. fraktionierte Destillation,

3. Vakuumdestillation,

4. Lösungsmittelextraktion unter Verwendung eines normal-Paraffins mit niedrigem Molekulargewicht.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß es möglich ist. den gesamten Bereich der Öle, die von der Raffination verbrauchter Motoröle kommen, zu raffinieren, wobei in der letzten Stufe nur eine Hydrierungsendbehandlung bzw. Hydrofinisch-Behandlung erfolgt, d. h. ohne auf eine Behandlung mit Entfärbungskohle und/ oder Schwefelsäure zurückzugreifen, wobei man gleichzeitig eine verbesserte Lebensdauer des Hydrofinisch-Katalysators erzielt, wenn man die neue Art der Wärmebehandlung nicht mehr auf die gesamte Masse des zu

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behandelnden Öls anwendet, wie dies bisher der Fall wir, sondern pur auf die schwerere Fraktion des Öls und gleichzeitig diese schwerere Fraktion nach der Wärmebehandlung einer Extraktion mit einem Lösungsmittel unterzieht

Das weiter unten detailliert beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den bekannten Verfahren durch verschiedene Maßnahmen aus, welche sich aus dem Stand der Technik nicht ohne weiteres ergaben und eine wertvolle Bereicherung der Technik darstellen. Es umfaßt eine doppelte Extraktion mit einer thermischen Zwischenbehandlung bei einer Temperatur von 300 bis 450^cC sowie einen Rezyklisierungsschritt von der zweiten zur ersten Lösungsmittelextraktion. Darüber hinaus wird das erfindungsgemäße Verfahren durch bestimmte Verhältnisse von Lösungsmittel/Öl bei der ersten und bei der zweiten Lösungsmittelextraktion bestimmt

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens, bei dem mittels der folgenden Verfahrensstufen, d.h. durch Vordestillation, Lösungsmittelextraktion, Fraktionieren im Vakuum, Wärmebehandlung und Lösungsmittelextraktion der hoch viskosen Schmiermittelbasis, sowie Hydrofinisch der so erhaltenen Schmiermittel-Basisprodukte. Schmiermittelöle erhalten werden können, die den Anforderungen entsprechen, ohne daß auf die Behandlung mit Erde und/oder die Behandlung mit Schwefelsäure zurückgegriffen werden muß, wobei der Hydrofinisch-Katalysator gleichzeitig eine verlängerte Lebensdauer aufweist

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regenerierung verbrauchter Öle umfaßt die nachstehend aufgeführten Stufen, bei welchen man

a) das jeweils zu regenerierende öl in einem ersten Ofen vorerwärmt,

b) das vorerwärmte öl in eine Vordestiifationskolonne leitet und Wasser und leichte Kohlenwasserstoffe durch Destillieren abtrennt,

c) das Öl aus dem Sumpf der Vordestillationskolonne einem Lösungsmittelextraktionsabschnitt zuführt, um aus dem Öl die Hauptfraktion an enthaltenen Verunreinigungen durch Lösungsmittelextraktion mit einem normal-Paraffin geringen Molekulargewichts zu entfernen,

d) das aus dem Extraktionsabschnitt austretende öl nach Abtreiben des Lösungsmittels in einem zweiten Ofen erwärmt,

e) das Öl aus der Erwärmungsstufe in eine Destillationsstufe überführt, anschließend im Vakuum bei einer Sumpftemperatur über 300⁰C Schmiermittelbasismaterialien mit geringer Viskosität, frei von Verunreinigungen aus der Seite der Kolonne abtrennt und die schwereren Schmiermittelbasismaterialien, in denen die verbleibenden Verunreinigungen konzentriert wurden, aus dem Sumpf bzw. Boden der Kolonne entnimmt.

und ist dadurch gekennzeichnet, daß man

f) die Fraktion der schwereren Schrniermitte'basisrnaterialien bei einer Temperatur von 300 bis 450° C unter adiabatischen Bedingungen während 1 bis 120 Minuten erwärmt,

g) sie anschließend einer zweiten Lösungsmittelextraktion unterzieht

h) den dabei erhaltenen Rückstand zur ersten Lösungsmittelextraktionsstufe zusammen mit dem Gesamtöl nach uem Vordestillieren recyclisiert, wobei man bei der ersten Lösungsmittelextraktion mit einem Volumverhältnis von normal-Paraffin/öl von 3 bis 10 arbeitet, während man die zweite Lösungsmittelextraktion mit einem Volumverhältnis von normai-Paraffin/Öl von 5 bis 20 durchführt und

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das verbrauchte öl nach einer Vorerwärmung in einem speziell bereitgestellten Ofen auf eine Temperatur von 180 bis 230° C in eine Prädestillationskolonne eingespeist um aus dem öl das Wasser und die leichten Kohlenwasserstoffe zu entfernen.

Das Produkt, das man nach Entfernen des Wassers und der leichten Kohlenwasserstoffe erhält, wird einer Extraktion mit einem Lösungsmittel unterzogen, um die Hauptfraktion der in dem Öl enthaltenen Verunreinigungen zu entfernen. Die Lösungsmittel, die für diese Stufe am geeignetsten sind, sind normale Paraffine mit niedrigem Molekulargewicht, wobei Propan besonders geeignet ist, wobei jedcoh die Extraktionsstufe mit jeglichem anderen Lösungsmittel durchgeführt werden kanr>, wie Alkoholen, Ketonen. Ätliern, die ein geeignetes Molekulargewicht aufweisen, die gegenüber den Verunreinigungen eine unlöslich machende Wirkung und gegenüber dem Öl eine Lösungsmittelwirkung aufweisen. Im Falle des Propans kann die Extraktion in einer Extraktionskolonne in Gegenstrombeziehung mit dem öl und bei einer Temperatur im Bereich von 30° C bis zur kritischen Temperatur des Propans durchgeführt werden unter einem Druck von 24,5 bis 49 bar (25 bis 50 kg/ cm²). Da in dieser Stufe keine maximale Reinigung des Öls erzielt werden muß, wird das Verhältnis von Lösungsmittel zum Öl im allgemeinen sehr stark verringert und liegt in der Größenordnung von 3 bis 10 Volumina Propan pro Volumen des Öls.

Das in der Extrak'ionskolonnc einer Extraktion unterzogene öl wird nach einem anschließenden Erwärmen eo einer Fraktionierung im Vakuum zugeführt aus der die Schmiermittel-Basismaterialien in Funktion ihrer jeweiligen Viskositäten gewonnen werden.

Die Schmiermittel-Basismateriaiien mit niedrigerer Viskosität, wie sie bei einer derartigen fraktionierten Destillation erhalten werden, werden direkt dem Hydrofinisch-Abschnitt zugeführt; der Destillationsrückstand hingegen, der aus den hoch viskosen Schmiermittel-Basismaterialien besteht, die eine vorwiegende Fraktion an Verunreinigungen enthalten, wird einer Wärmebehandlung im allgemeinen im Bereich von 300 bis 450"C unterzogen und anschließend zur Extraktionskolonne zurückgeführt.

Die Wärmebehandlung der hoch viskosen Schmiermittel-Basismaterialien kann auch durchgeführt

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durch Halten des aus der Fraktionierungskolonnc unter Vakuum .lustretenden Produkts unter adiabatischen Bedingungen während eines Zeitraums, der je nach der Temperatur von 1 bis 120 Minuten gehalten werden kann. Den Arbeitsgang führt man in diesem Falle durch durch Einführen eines geeigneten Lagerungsbehälters unmittelbar stromabwärts der Kolonne, dessen Volumen eine Funktion der gewünschten Verweilzeit darstellt.
Ziel der Wärmebehandlung ist die Modifizierung der Struktur der Verunreinigungen, die noch in dem Öl vorhanden sind, um die Abtrennung der Verunreinigungen während der anschließenden Extraktion mit dem Lösungsmittel zu erleichtern.

Nach der Wärmebehandlung werden die schweren Schmiermittel-Basismaterialien zu der Lösungsmittelextraktionskolonne zurückgeführt.

ίο Auch in diesem Falle stellt das bevorzugte Lösungsmittel Propan dar. obwohl auch andere Arten von Lösungsmitteln verwendet werden können. Die Extraktionskolonne kann die gleiche sein, wie die in der ersten Stufe verwendete und wenn dies zutrifft, so wird die Vorrichtung in einem ansatzweisen Betrieb betrieben, jedoch kann auch eine eigene Kolonne verwendet werden.

Die Arbeitsbedingungen für diese Extraktionsstufe unterscheiden sich von den in der ersten Extraktion verwendeten, die nach Vordestillation des gesamten Öls durchgeführt wurden, insofern, als die nunmehr verringerte Menge an Verunreinigungen unter spezieller Bezugnahme auf solche mit kapillaraktiven Wirkungen, den Arbeitsgang selektiver gestaltet und wesentlich empfindlicher macht für die Änderungen der Arbeitsbedingungen. Durch geeignete Änderung des Verhältnisses von Lösungsmittel zu öl und der Extraktionstemperatur wird es möglich, die Charakteristika des Öls und die Menge des erzeugten Rückstands kontinuierlich und in weitem Bereich zu variieren. Die Arbeitsbedingungen können innerhalb der folgenden Bereiche variiert werden: Die Extraktionstemperatur kann von 30°C bis zur kritischen Temperatur des Propans liegen, der Druck kann variiert werden von 24.5 bis 49 bar (25 bis 50 kg/cm-'), wohingegen das Verhältnis von Lösungsmittel zu öl bei 5

bis 20 Volumina Propan pro Volumen des Öls liegen kann.

Während dieser zweiten Stufe werden unterschiedliche Temperaturen und unterschiedliche Verhältnisse von Lösungsmittel zu Öl angenommen, da der Zweck dieser zweiten Extraktion nicht nur darin liegt, den Gehalt an metallischen Verunreinigungen zu verringern, sondern auch darin, die Farbe zu verbessern und somit die drastische Natur der Arbeitsbedingungen im Hydrofinisch-Abschnitt *.u verringern.

Der Rückstand dieser zweiten Extraktion mit Propan kann auch zur Beschickung für die erste Extraktionskolonne zurückgeführt werden, um das darin enthaltene Schmierrr.ittelöl zu gewinnen. Die Schmiermittel-Basismaterialien, die man in den vorausgehenden Stufen erhält, werden einer Hydrofinisch-Behandlung in Gegenwart von Wasserstoff und von Katalysatoren auf der Basis von Sulfiden der Metalle der Gruppen Vl und VIII des Periodensystems der Elemente, getragen von Aluminiumoxid, unterzogen.

Die Reaktionstemperatur liegt bei 250 bis 420^; C und der Druck liegt bei 19,6 bis 147 bar (20 bis 150 kg/cm²), die Raumdurchsatzgeschwindigkeit liegt bei 0.1 Volumen/Volumen pro Stunde bis 5 Vol/Vol/Stunde, und der

35 rückgeführte Wasserstoff liegt bei 15 bis 850 normal-Liter/Liter.

Der sich durch die Erfindung im Vergleich mit dem Stand der Technik ergebende Vorteil liegt in der Verringerung der für den Eigen- bzw. innenverbrauch der Vorrichtung erforderlichen wärmemenge. Tatsächlich wird bei üblichen Raffinationsverfahren auf eine Wärmebehandlung zurückgegriffen, nachdem das Wasser und die leichten Kohlenwasserstoffe entfernt wurden, wobei die Wärmebehandlung an dem gesamten verbrauchten Öl durchgeführt wird, um die Struktur der Verunreinigungen zu modifizieren, besonders im Hinblick auf die Detergens- bzw. Waschmittelzusätze, die aus Sulfonaten oder Phenaten des Calciums, Bariums, Magnesiums und anderen bestehen, um sie in dem Schmiermittelöl weniger löslich zu machen. Diese Arbeitsweise erleichtert die anschließende Abtrennung dieser Substanzen, insbesondere wenn man sich eines Verfahrens zur Ausfällung mit Lösungsmitteln für die Raffination bedient. Die für die Wärmebehandlung verwendeten Temperaturen liegen im allgemeinen sehr hoch und umfassen 300 bis 450" C. Hierdurch ergibt sich ein beträchtlicher Wärmeverbrauch, selbst wenn man in Betracht zieht, daß ein Teil der Wärme wieder gewonnen werden kann, z. B. zum Erwärmen der Beschickung, die in die Vakuum-Fraktionierkolonne eintritt. Im Gegensatz hierzu kann die erfindungsgemäße Wärmebehandlung zusätzlich dazu, daß sie nur an der schweren Schmiermittelbasis durchgeführt wird, dadurch erzielt werden, daß man diese Basis auf der Boden- bzw. Sumpftemperatur der Vakuumkolonne hält, so daß keine Erwärmungseinrichtungen bzw. ergänzende Erwärmungseinrichtungen nc · wendig sind.

Ein weiterer Vorteil, der sich aus der neuen Wärmebehandlungsart ergibt, liegt in der vereinfachten Bauweise des Erwärmungsofens, da das verbrauchte Öl nur auf eine Temperatur von etwa 200⁰C erwärmt werden muß, die zur Abtrennung des Wassers und der leichten Kohlenwasserstoffe notwendig ist, und da bei einer derartigen Temperatur die Erzeugung von sauren Gasen wesentlich geringer ist im Vergleich mit der bei einer Wärmebehandlung von 300 bis 450" C festgestellten.

Die Herstellung einer Schmiermittelbasis mit hoher Viskosität, die im Vergleich mit der durch übliche Regenerationsverfahren erhältlichen, beträchtlich verbessert ist. bietet einen Vorteil bei der endgültigen Hydrofinisch-Stufe. da der Wasserstoffverbrauch verringert wird, wohingegen die Ölausbeute und die Lebensdauer

60 des Katalysators vergrößert werden.

Der Hauptgegenstand der Erfindung wird im folgenden genauer in Form eines Beispiels beschrieben, wobei auf das in der Figur dargestellte Fließschema Bezug genommen wird.

In dem Fließschema beziehen sich die unterbrochenen Linien nur auf die Verarbeitung der schwereren Fraktion des verbrauchten Öls und insbesondere auf die Verarbeitung, die diese Fraktion nach der Wärmebehandiung eingeht. Diese unterschiedliche Zeichnung der öifiußieitungen beruht darauf, daß in dem abgebildeten Fließschema eine einzige Lösungsmittel-Extraktionskolonne verwendet wird, so daß es ratsam erscheint, die Lösungsmittelextraktion des gesamten Öls von der Extraktion der schwereren Schmiermittelbasis mit dem Lösungsmittel zu unterscheiden.

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Aus der Leitung 11 wird verbrauchtes Öl. das von Lagerungsbehaltern kommt, zum Ofen t geführt und durch die Leitung 12 einer Vordestillation 2 zugeführt. Durch den Kopf der Prädestillationskolonne 2 werden Wasser und die leichten Kohlenwasserstoffe durch die I .eitung 13 abgezogen, wohingegen vom Sumpf bzw. Boden von 2 Öl abgezogen und über die Leitung 14 zur Lösungsniiltelextrakliunskolonne 3 geführt wird.

Das Lösungsmittel tritt über die Leitung 31 in die Nähe der F.xtrnktionskolonne 3 ein. und durch den Kopf 3 ■; werden über die Leitung 15 das Öl und die Hauptfraktion des Lösungsmittels gewonnen, wohingegen über die Lcitij g 16 die Verunreinigungen und die verbleibende Fraktion des Lösungsmittels vom Boden der Kolonne 3 abgezogen werden. Beide Ströme, die aus der Kolonne 3 gewonnen werden, werden getrennt in 4 und 5 eingeführt, um das Lösungsmittel zu gewinnen, und letzteres wird über die Leitungen 29 und 30 zu einem Kompressor 6 geführt und anschließend dtrch die Leitung 31 zurückgeführt. Teilweise raffiniertes Öl wird durch die Leitung 17 zum Ofe"n 7 geführt und über die Leitung 18 zu der Vakuumdestillationskolonne 8.

Aus dem Kopf der Kolonne 8 werden über die Leitung 19 die leichten Kohlenwasserstoffe entnommen, die möglicherweise noch in dem öl vorhanden sind, und aus den Seitenteilen der Kolonne 8 werden die Schmiermittel-Basisstoffe mit niedriger Viskosität entnommen: In dem vorliegenden Fließschema sind als Beispiel zwei Schmiermittel-Basismaterialien angegeben: sie werden über die Leitungen 26 und 27 getrennt in den Hydrofi- ü nisch-Reaktor 10 eingespeist; die Zahl 2 stellt selbstverständlich keine Beschränkung dar.

Vom Boden der Kolonne 8 werden über die Leitung 20 die schwereren Schmiermittel-Basismaterialien cri!ricrr>iT!£?i in uCrien djs Verunreinigungen konzentriert wurden und wsrden der Wärmebehsndlun" 9 zu^t?- führt. Nach einem gewissen Zeitraum, der eine Funktion der Temperatur darstellt, werden die schwereren Schmiermittel-Basismaterialien über die Leitung 21 zur Lösungsmittelextraktionskolonne 3 geführt.

Es ist ersichtlich, daß im Falle eines ansatzweisen Betriebs die Extraktionskolonne 3 sowohl für die Extraktion des gesamten Öls nach der Prädestillation, als auch für die Extraktion der schwereren Schmiermittel-Basismaterialien nach der Wärmebehandlung verwendet werden soll, wobei in diesem Falle die nötigen Lagerungsbehälter vorgesehen sein sollten, um diese Art von Verfahren durchführen zu können, wobei derartige Behälter in der vorliegenden Figur nicht gezeigt wurden, um deren Übersichtlichkeit nicht zu gefährden.

Wünscht man eine kontinuierlich betriebene Vorrichtung, so genügt es. in das Fließschema eine zweite Extraktionskolonne einzufügen, die der ersten gleich ist.

Auch in diesem Falle wird durch den Kopf der Extraktionskolonne 3 die schwere Schmiermittelbasis durch die Leitung 22 zusammen mit der Hauptfraktion des Lösungsmittels entnommen, wohingegen aus dem Sumpf 3 übe die Leitung 24 die Verunreinigungen mit der verbleibenden Lösungsmittelfraktion abgeführt werden. Diese jo Ströme werden in die Lösungsmittelgewinnung 4 und 5 eingespeist. Vom Boden von 4 wird die schwere Schmiermittelbasis entnommen und zu dem Hydrofinisch-Reaktor über die Leitung 23 geführt, wohingegen durch den Boden von 5 der Rückstand entnommen wird, der durch die Leitung 25 zur Recyclisierung als Beschickung in die Lösungsmittelextraktionskolonne 3 zurückgeführt wird, falls letztere Kolonne zur Extraktion des Gesamtöls verwendet wird, um Ölrückstände zu gewinnen, die den Verunreinigungen noch beigemischt sind.

Die Ströme 23,26 und 27 werden allgemein in Lagerungsbehälter (die zwecks Übersichtlichkeit des Fließschemas nicht dargestellt werden) eingeleitet und anschließend getrennt und alternierend dem Hydrofinisch-Reaktor 10 zugeführt, aus dem die verschiedenen Schmiermittel-Basismaterialien völlig regeneriert durch die Leitung 28 entnommen werden.

Im folgenden sind einige Beispiele angegeben, die in einer Versuchsanlage durchgeführt wurden, ohne jedoch eine Einschränkung darzustellen. Sie zeigen die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielten verbesserten Ergebnisse im Vergleich mit den Ergebnissen, die man mit üblichen Verfahren erhält, bei denen eine Wärmebehandlung der gesamten zu regenerierenden Ölmasse durchgeführt wird.

Beispiel 1

Ein verbrauchtes Motorenöl wurde einer Prädestillation unterzogen, um Wasser und leichte Kohlenwasserstoffe abzustreifen bzw. abzutreiben, und der Rückstand wurde einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 380⁰C während 3 Minuten unterzogen und anschließend einer Extraktion mit Propan in einer RDC-Kolonne zugeführt.

Die in dieser Stufe angewendeten Trennbedingungen sind im folgenden angegeben:

Lösungsmittel zu Öl verhältnis 10:1

Kopf temperatur der Kolonne 90° C

Sumpftemperatur der Kolonne 70° C

Druck 37.2 bar (38 kg/cm-)

Das Öl wurde nach dem Abtreiben des Propans einer Fraktionierung im Vakuum unterzogen, um die verschiedenen Schmiermittel-Basismaterialien in Abhängigkeit ihrer Viskositäten zu trennen. Man erhielt drei Schmiermittel-Basismaterialien mit geringer, mittlerer und hoher Viskosität zusammen mit einer gewissen Menge an Vakuumgasöl. Die leichten und mittleren Schmiermittel-Basismaterialien wurden getrennt mit Wasserstoff über einem Katalysator auf der Basis von Ni- und Mo-Sulfiden auf Aluminiumoxid unter folgenden Arbeitsbedingungen behandelt:

Temperatur 350° C

Druck 39.2 bar (40 kg/cm²)

Raumdurchsatzgeschwindigkeit 1 Volumen/Volumen/Stunde

Wasserstoffrecyclisat 168 normai-Liter/Liter

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Die schwere Schmiermittelbasis wurde hingegen mit Wasserstoff über dem gleichen Katalysator jedoch unter folgenden Arbeitsbedingungen behandelt:

Temperatur 350°C

5 Druck 39,2 bar (40 kg/cm²)

Raumdurchsatzgeschwindigkeit 0.5 Volumen/Volumen/Std.

Wasserstoffrecyclisat 168 normal-Liter/Liter

Die in allen Stufen erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I aufgeführt.

Beispiel 2

^: Ein verbrauchtes Motorenöl wurde einer Fraktionierung zum Abtreiben von Wasser und leichten Kohlenwasserstoffen unterzogen, und der Rückstand wurde zu einer Extraktion mit Propan in einer RDC-Kolonne '■'■ 15 geschickt. Die angewendeten Arbeitsbedingungen sind im folgenden angegeben:

Lösungsmittel zu öl-verhältnis 7:1

: Kopftemperatur der Kolonne 9O⁰C

'-,. Sumpftemperatur der Kolonne 70°C

i; 20 Druck 37,2 bar (38 kg/cm²)

-■'; Das extrahierte öl wurde nach dem Abtreiben von Propan einer Fraktionierung im Vakuum unterzogen, um

,; die verschiedenen Schmiermittel-Basismaterialien je nach ihren Viskositäten zu trennen, wobei man drei

Schmiermittel-Basismaterialien mit niedriger, mittlerer und hoher Viskosität erhielt. Die Schmiermittel-Basis mit ■; 25 hoher Viskosität wurde einer Wärmebehkandlung bei einer Temperatur von 350⁰C während 15 Minuten unter-''· zogen und anschließend der Propanextraktionskolonne zugeführt. In diesem Falle wurde unter folgenden

■ Bedingungen gearbeitet:

j'fi Lösungsmittel zu öl-verhältnis 15:1

ν;. 30 Kopftemperatur der Kolonne 85⁰C

' Sumpftemperatur der Kolonne 73^C

}' Druck 37,2 bar (38 kg/cm²)

I Die leichten und mittleren Schmiermittel-Basismaterialien, die man bei der Vakuumdestillation erhielt, wur-

H 35 den getrennt mit Wasserstoff über einem Katalysator aus Ni- und Mo-Sulfiden auf Aluminiumoxid unter Ii folgenden Arbeitsbedingungen behandelt:

ä Temperatur 350°C

% Druck 39.2 bar (40 kg/cm²)

I 40 Raumdurchsatzgeschwindigkeit 1 Vol/Vol/Stunde

)J Wasserstcffrecyclisat 168 normal-Liter/Liter

$ Die schwere Schmiermittelbasis, die man von der Extraktionskolonne erhielt, wurde nach dem Abtreiben des

U Propans mit Wasserstoff und dem gleichen Katalysator wie vorstehend beschrieben, behandelt, jedoch unter

|; 45 folgenden Arbeitsbedingungen:

ä4 Temperatur 350⁰C

I Druck 39,2 bar (40 kg/cm²) M Raumdurchsatzgeschwindigkeit 0.5 Vol/Vol/Stunde

p 50 Wasserstoffrecyclisat 168 normal-Liter/Liter

II Die Ausbeuten und Eigenschaften der in den einzelnen Stufen erhaltenen Produkte sind in der Tabelle Il ^ aufgeführt.

I) Ein Vergleich der beiden vorstehend angegebenen Verfahrensansätze zeigt, daß die gemäß dem erfindungsge-

H 55 mäßen Schema erhaltene schwere Schmiermittelbasis einen geringeren Gehalt an Verunreinigungen und eine

>p bessere Färbung aufweist, so daß während des anschließenden Hydrofinisch-Ansatzes mildere Arbeitsbedingun-

H gen angewendet werden können.

ij Was die Lebensdauer des Katalysators in der Hydrofinisch-Stufe bezüglich des Einflusses durch die Anwesen-

^!|| heit metallischer Verunreinigungen in der Beschickung, die auf dem Katalysator abgeschieden werden, bezüg-

j| 60 lieh der Möglichkeit der Behandlung von Produkten mit einem geringeren Gehalt an Verunreinigungen und

H einer verbesserten Färbung betrifft, so können mildere Arbeitsbedingungen angewendet werden, wodurch die

|| Lebensdauer des Katalysators verbessert wird.

Tabelle I

Eigenschaften der durch Wärmebehandlung der Gesamtbeschickung erhaltenen Produkte

Ver	ASTM	Viskosität	Neutr. Nr.	Metalle TpM (ppm)
fahrens-	Färbung	xlO-^hm²/s	mf;/KOH/g	(Rx Fluoreszenz)
ausbeute		(bzw. cSt)		Ca Ba
%		bei 98,9° C
		(210° F)

Zn

Pb

Cl

Br

1) Beschickung

100,0

2) Vordestillation	6,9
und Wärmebehandlung	6,1
H₂O
Leichte	87,0
Kohlenwasserstoffe
Rückstand	93,66
3^S. Extraktion mit Propan	6,34
Raffiniertcs Material
Rückstand	2,84
4) Vakuumiraktionicrung	26,95
Gasöl
Leichte	44,47
Schmiermittelbasis
Mittlere	25,74
Schmiermittelbasis
Schwere
Schmiermittelbasis	98,0
5) Hydrofinisch
Leichte	98,0
Schmiermittelbasis
Mittlere	98,0
Schmiermittelbasis
Schwere
Schmiermittelbasis

>8

>8
>8

3,5
4,5
>8

1,1)

2
>8

14,8

14,08
10,07

5,23

9,92

32,39

5,1

9,5

30,0

8,6

10,52 3.56

7,7

0,34

0,48 0,30 0,38

<0,03 <0,03 <0,03

1500

10

770

<5

<5	<5	<5
<5	<5	<5
36	<5	10
<5	<5	<5
<5	<5	<5
<5	<5	<5

2350

<5

980

35

<5	45
<5	10
16	70
<5	10
<5	10
<5	10

250
49

60
17
25

320

<5

10

<5

<5 <5 <5

Tabelle II

Higenschafien der durch Wärmebehandlung und Recyclisiercn der schweren Schmiermittelbasis erhaliincn Produkte

	Ver-	ASTM	Viskosität	N en ir. Nr.	Metalle TpM (ppm)	400	Zeichnungen	Zn	Pb	P	Cl	Br	rv
	fahrens-	!•'ärbung	χ lu~^l'm*/s	mg/KOH/g	(Rx Fluoreszenz.)
	uusbeute		(bzw. cSt)		Ca	<5							O
	%		bei 98,9"C									H-*
			(210⁰P)
1) Beschickung	100,0	>8	14,68									8
2) Vordestillation						<5						O
und Wärmebehandlung
H₂O	6,9			4.51		<5
Leichte	3,4			2,19			900	2600	850	650	580
Kohlenwasserstoffe						IO
Rückstand	89.7		13.27	3,16	1560		125	120	470	140	50
i) Erste Fraktion mit Propan						10
Raffiniertes Material	94,2		9,94	0,81	230
Rückstand	5,8	>8
							<5	<5	180	95	20
4) Vakuumfraktionierung						<5
Leichte	28.0	4	5,15	0,44	<5		<5	<5	18	20	<5
Schmiermittelbasis
Mittlere	47.8	7	9.58	0,28	<5	<5	530	510	1490	JO	18
Schmiermittelbasis
Schwere	23,3	>8	31,32	1,35 .	1000	<5	500	570	1460	25	12
Schmiermittelbasis
5) Wärmebehandlung	100,0		30,5	1,33	980	<5
der schweren Basis
6) Extraktion der schweren						<5	<5	10	15	<5
Basis mit Propan
Raffiniertes Material	93.0	<7,5	28,4	0,13	<5
Rückstand	7,0					<5	<5	<10	<5	<5
7) Hydrofinisch
Leichte	98,0	<2	4,98	<0,03	<5	<5	<5	<10	<5	<5
Schmiermittelbasis
Mittlere	98,0	<2,5	9,3	<0,03	<5	<5	<5	<10	<5	<5
Schmiermittelbasis
Schwere	98,0	<4	28,0	<0,03	<5
Schmiermittelbasis
				Hierzu 1 Blatt

Claims

29 Ol 090 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regenerierung verbrauchter Öle, bei welchem man

5 a) das jeweils zu regenerierende öl in einem ersten Ofen vorerwärmt,

b) das vorerwärmte Öl in eine Vordestillationskolonne leitet und Wasser und leichte Kohlenwasserstoffe durch Destillieren abtrennt,

c) das Öl aus dem Sumpf der Vordestillationskolonne einem Lösungsmittelextraktionsabschnitt zufü.'>rt, um aus dem Öl die Hauptfraktion an enthaltenen Verunreinigungen durch Lösungsmittelextraktion mit

to einem normal-Paraffin geringen Molekulargewichts zu entfernen,

d) das aus dem Extraktionsabschnitt austretende Öi nach Abtreiben des Lösungsmittels in einem zweiten Ofen erwärmt,

e) das Öl aus der Erwärmungsstufe in eine Destillationsstufe überführt, anschlieSend im Vakuum bei einer Sumpftemperatur über 300° C Schmiermittelbasismaterialien mit geringer Viskosität, frei von Verunreinigungen aus der Seite der Kolonne abtrennt und die schwereren Schmiermittelbasismaterialien, in denen die verbleibenden Verunreinigungen konzentriert wurden, aus dem Sumpf bzw. Boden der Kolonne entnimmt,

dadurch gekennzeichnet, daß man