DE3141620A1 - Verfahren zur wiederholten rueckgewinnung von schmieroel enthaltendem altoel - Google Patents

Verfahren zur wiederholten rueckgewinnung von schmieroel enthaltendem altoel

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DE3141620A1
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Germany
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tetrahydrofurfuryl alcohol
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heavy
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Laird C. Fletcher
Richard H. 71457 Natchitoches La. O'Blasny
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Delta Central Refining Inc
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Delta Central Refining Inc
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    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/005—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning using extraction processes; apparatus therefor

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

• - ft OQ
Hans-Peter Gauge?
tBSils-erahn-Str. 38 - D 8000 Mönehen 80
Delta Central Refining, Inc. Natchitoches, Louisiana (USA)
■Verfahren zur wiederholten Rückgewinnung von Schmieröl enthaltendem Altöl
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung und wiederholten Raffinierung von Abfall-Kohlenwasserstoff-Schmierölen. Dabei sollen insbesondere die Verunreinigungen aus dem Abfallöl entfernt werden, das in eine leichte und in eine schwere Schmierölfraktion fraktioniert wurde.
Jedes Jahr werden große und stetig wachsende Volumen an altem Schmieröl produziert, wobei es sich bei diesen Altölen hauptsächlich um solche von Diesel- und Verbrennungskraftmaschinen handelt. Die Altöle sind dabei mit Oxidations- und Abbauprodukten verunreinigt sowie mit Wasser, feinen Teilchen, Me'tall und Kohlenstoff enthaltenden öladditiven. Durch diese Verunreinigungen können die öle nicht weiter verwendet werden. Die Altöle werden daher in der Regel verbrannt, auf dem Land verschüttet oder für eine Ölung der Straßen zur Staubkontrolle benutzt, weil die Kosten der Rückgewinnung und der wiederholten Raffinierung zu hoch sind. Wegen der steigenden Kosten der Kohlenwasserstoff-Brennstoffe und. der Schmierstoffe sowie wegen der stetig wachsenden Nachfrage nach diesen Produkten und andererseits wegen der Erschöpfung der Quellen bestellt die Förde-
rung nach einem Verfahren zur wiederholten Raffinierung von solchem Altöl, das dabei unter geringen^ Kosten durchführbar sein soll.
In den vergangenen Jahren wurden im kleinen Maßstab Verfahren zur wiederholten Raffinierung von Altöl betrieben, bei denen verkaufbare öle rückgewonnen wurden. Diese Verfahren sind jedoch mit sehr hohen Kosten verbunden und ergeben eine nur geringe Gewinnspanne, weil die aus den alten-Schmierölen rückgewonnenen
öle nur einen sehr kleinen Anteil betragen.
Die stetig wachsende Verarmung an Petroleum und damit dessen stetig wachsende Kosten, wobei das Schwergewicht bei den
ί
hochqualitativen Schmierölvorräten liegt, bietet den Reiz, die i?n den Altölen enthaltenen, unerwünschten Verunreinigungen selektiv zu entfernen und die wertvollen hochqualitativen Schm^erkomponenten Xfieder zu verwenden, die in solchen ölen^enthalten sind.
Bei einem aus der US-PS 3 639 225 bekannten Verfahren zur wiederholten Raffinierung von Altöl wird ein Gemisch aus einem aliphatischen einwertigen Alkohol mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen und einem leichten Kohlenwasserstoff dem Altöl hinzugefügt= Das Gemisch setzt sich dabei in drei Schichten ab, γόη denen die obere, ölhaltige Schicht durch eine Behandlung;* mit Schwefelsäure und eine nachfolgende Raffinierung durch herkömmliche Mittel wiedergewonnen wird. In der US-PS 3 919 076 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem Wasser aus dem Altöl entfernt wird, indem ein gesättigtes Kohlenwasserstoff -Lösungsmittel hinzugefügt, das Gemisch zur Wiedergewinnung der Öl-Lösungsmittel-Mischung zum Absetzen gebracht das lösungsmittel entfernt, das restliche öl zur Sammlung selektierter Fraktionen unter Vakuum destilliert, die Fraktionen in der Anwesenheit eines Katalysators filtriert, das filtrierte öl.einem Abstreifen aus der Dampfphase zur Entferung der leichten Enden unterworfen und die verbleibenden Produkte gefiltert werden» In der US-PS 4 124 492 ist ein Verfahren zur ^Rückgewinnung von brauchbarem Kohlenwasserstofföl aus verunreinigten Altöl beschrieben, bei dem das Altöl dehydriert und ;danach das dehydrierte öl in ausgewählten Mengen von Isopropanol gelöst wird. Die dabei anfallenden, ungelösten
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Abfallprodukte werden abgetrennt und die restliche Öl-Lösungsmittel-Fraktion wird destilliert, um das keine Verunreinigungen mehr enthaltende öl und das Lösungsmittel wieder zu gewinnen. Das wiedergewonnene öl wird durch eine Behandlung mit Bleichton oder mit einem aktiven Kohlenstoff bei erhöhten Temperaturen geklärt.
Es besteht die Forderung nach einer Reinigung von Altöl, das in schwere und leichte Schmierölfraktionen fraktioniert wurde.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur wiederholten Raffinierung und zur Reinigung von Schmieröl enthaltendem Altöl bereitgestellt, bei dem das Altöl in eine schwere Schmierölfraktion und in eine leichte Schmierölfraktion raffiniert wurde. Das Verfahren besteht darin, daß einmal die schwere Schmierölfraktion zur Entfernung von Verunreinigungen mit einer effektiven Menge Tetrahydrofurfurylalkohol vermischt wird. Das Schweröl wird danach von dem Tetrahydrofurfurylalkohol abgetrennt, der die aus dem Öl entfernten Verunreinigungen-enthält. Andererseits wird auch die leichte Schmierölfraktion zur Entfernung solcher Verunreinigungen mit einer effektiven Menge Tetrahydrofurfurylalkohol vermischt und nach der Mischung das leichte Schmieröl von dem Tetrahydrofurfurylalkohol abgetrennt, der die aus dem öl entfernten Verunreinigungen-enthält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gemisch aus dem schweren Schmieröl und dem Tetrahydrofurfurylalkohol zur Gewinnung eines Schwerölraffinats und eines Tetrahydrofurfurylalkhol-Extraktes abgetrennt. Auf das Gemisch aus dem leichten Schmieröl und dem Tetrahydrofurfurylalkohol wird zur Gewinnung eines leichten Schmierölraffinats und eines Tetrahydrofurfurylalkohol-Extraktes getrennt. Danach wird der Tetrahydrofurfurylalkohol aus dem schweren Schmierölraffinat durch eine Destillation und ein
Θ 0
ß O
Abstreifen aus der Dampfphase entfernt„ Gleichartig wird der Tetrahydrofurfurylalkohol aus dem leichten Schmierölraffinat durch eine Destillation und ein Abstreifen aus der Dampfphase entfernt.
Die Extrakte aus den schweren und leichten Schmierölfraktionen werden kombiniert und aus dem Gemisch wird das Tetrahydrofurfurylalkohol-Lösungsmittel destilliert und aus der Dampfphase abgestreift. Das Lösungsmittel wird dann für eine Wiederverwendung bei der Entfernung von Verunreinigungen aus <äen leichten und schweren Schmierölfraktionen kondensiert.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Tetrahydrofurfurylalkohol wird eine größere Selektivität und ein höherer Gewinn an Raffinaten erhalten, indem dieser Alkohol eine größere Affinität bezüglich der Verunreinigungen besitzt, die in solchen alten Schmierölen in der Regel enthalten sind.
Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Flußdiagramm zur .Veranschaulichung der einzelnen Verfahrensschritte zeigt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus alten Schmierölen, die in eine leichte und in eine schwere Schmierölfraktion fraktioniert wurden. Die leichte Schmierölfraktion wird danach zunächst über eine Leitung 12 einem Extraktionsturm 10 zugeleitet, bei dem es sich beispielsweise um einen Destillationsturm mit drehenden Sche'iben oder ein anderes geeignetes Gerät handeln kann, um die ^beiden Phasen in eine innige Berührung zu bringen. Der Tetrahydrofurfurylalkohol, nachfolgend kruz "THFA" benannt,-wird über eine Leitung 14 dem Extraktionsturm 10 zugeleitet,
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wobei es sich bei dem diesem THFA beispielsweise um Tetrahydrofurylcarbinol mit der chemischen Formel.C4H7OCH2OH handeln kann. THFA ist eine farblose Flüssigkeit mit einem milden Geruch und läßt sich mit Wasser mischen, er hat ein spezifisches Gewicht von 1,054 bei 200C, ist hygroskopisch und besitzt im allgemeinen eine nur geringe Giftigkeit.
Die leichte Schmierölfraktion und der THFA werden dem Extraktionsturm 10 mit einer Temperatur von etwa 670C (1500F) zugeleitet. Innerhalb des Extraktionsturmes J10 werden die leichte Schmierölfraktion und der THFA intensiv miteinander vermischt, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Volumenverhältnis dieser beiden Anteile etwa 1:1 beträgt. Dieser Parameter ist jedoch nicht beschränkend..
Eine ölreiche obere Schicht bzw. ein Raffinat wird aus dem Extraktionsturm 10 über eine Leitung 16 abgeführt. Das abgeführte Raffinat enthält gewöhnlich etwa 95 Gew.-% Öl und etwa 5 Gew.-% THFA. Es wird einem Wärmeaustauscher 18 zugeleitet, in welchem das Raffinat auf eine Temperatur von etwa 93°C (2000F) erwärmt wird. Nach dem Erwärmen in dem Wärmeaustauscher 18 wird das Raffinat über eine Leitung 22 einem Destillationsturm 20 zugeleitet. Andererseits wird der in dem Extraktionsturm 10 erhaltene Extrakt über eine Leitung 24 für eine nachfolgende Destillation und ein Abstreifen aus der Dampfphase abgeführt. \ ■ :
Die schwere Schmierölfraktion wird gleichartig wie die leichte Schmierölfraktion behandelt. Sie wird über eine Leitung 28 einem Extraktionsturm 26 zugeleitet, in welchen über eine Leitung 30 der THFA "zugeleitet wird. Die beiden Anteile sind dabei vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 1070C (2250F) erwärmt und werden in dem Extraktionsturm 26 vermischt, so
on
daß{ über eine Leitung 32 das Raffinat und über eine Leitung 34 her Extrakt abgeführt werden können. Das Raffinat enthält etwa 95 Gew.-% Öl. und 5 Gew.-% THFA. Der Extrakt enthält andererseits etwa· 95 Gew.~% THFA und 5 Gew.-% öl sowie Verunreinigungen, die bei dem Extraktionsprozeß entfernt wurden. Das·· Raffinat wird dann über die Leitung 32 einem Destillationsturim 36 zugeleitet, in welchem es destilliert und aus der Dampfphase abgestreift wird.
Die Leitungen 24 ;und 34 sind zu einer gemeinsamen Leitung 38 ^zusammengeschlossen, die zu einem Destillationsturm 39 führt, in welchem die Extrakte einer Destillation und einem Abstreifen aus der Dampfphase des THFA unterworfen werden. Der Dampf wird über eine Leitung 40 zugeführt und das Destillat über eine Leitung 44 abgeführt. Der Destillationsturm 39 wird vorzugsweise mit einem Absolutdruck von etwa 20«mm Hg und einer Temperatur von etwa 710C (1600F) betrieben. Um für diesen Prozeß zusätzliche Wärme bereitzustellen, kann an den Destillationsturm 39 über Leitungen 42,und 43 ein Dampfkessel 41 angeschlossen sein. Nach der Destillation des Lösungsmittels erfährt dieses eineKondensation in einem Kondensator 46 und das Kondensat wird dann über eine Leitung 50 einem Speicher 48 zugeführt, dem es für eine weitere Verwendung entnommen werden kann.
Das Leichtölraffinat wird in dem Destillationsturm 20 destilliert und aus der Dampfphase abgestreift. Der Destillationsturm 20 ist vorzugsweise mit einer Temperatur von etwa 600C (140°F) und einem Absolutdruck von 10 mm Hg betrieben. Der Dampf wird über eine Leitung 54 zugeführt, unä das Destillat über eine Leitung 56 abgeführt. Das Destillat wird dann nachfolgend in einem Kondensator 58 kondensiert, um als Kondensat über eine Leitung 62 in einivm Behälter 60 gespeichert zu werden.Auch dieses Kondensat wird über eine Leitung 90 einer weiteren Verwendung zugeführt.
Das rückständige oder fertige leichte Schmieröl verläßt den Destillationsturm 20 über eine Leitung 64, um nachfolgend gespeichert oder einer weiteren Behandlung unterworfen zu werden. Die weitere Behandlung kann für die Verwendung dieses Leichtöls als ein Schmiermittels beispielsweise ein Polieren, und die Hinzufügung spezdfischer Additive umfassen. Auch für den Destillationsturm 20 kann eiru zusätzlicher Dampfkessel 66 über Leitungen 68 und 70 bereitgestellt sein, um für die Destillation und das Abstreifen aus der Dampfphase eine zusätzliche Wärme bereitzustellen.
Die Destillation und das Abstreifen aus der Dampfphase des schweren Schmierölraffinats erfolgt gleichartig .wie diejenige des leichten Schmierölraffiriats. Das schwere Schmierölraffinat wird über eine Leitung 32 dem Destillationsturm 36 zugeführt, in welchen über eine Leitung· 72 Dampf eintritt. Das destillierte und abgestreifte Lösungsmittel wird über eine Leitung 74 abgeführt un.'d nachfolgend in einem Kondensator 76 kondensiert, damit auch hier das Kondensat des THFA über eine Leitung 80 einem Behälter 78 zur Speicherung zugeführt werden kann, um nachfolgend über eine Leitung 92 einer weiteren Verwendung zugeführt zu werden. Das rückständige oder fertige Schweröl' wird über eine Leitung 82 abgeführt, um nachfolgend poliert oder mit Additiven vermengt zu werden, um ein für einen bestimmten Zweck erwünschtes Fertigprodukt zu erhalten. f '
Audh der Destillationsturm 36 kann einen über Leitungen 84 und 88 angeschlossenen Dampfkessel 86 -umfassen, um für die Destillation zusätzliche Wärme zu erhalten.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsformjder Erfindung .umfaßt ein letzter Verfahrensschritt die Destillation des rückgewonnenen THFA, um damit das Wasser aus dem THFA für ,-dessen
to (S * t)
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Wiederverwendung zii entfernen. Die Ausgangsleitungen 52, 90 und 92 der Speicher 48, 60 und 78 sind daher zu einer gemeinsamen Leitung 94 vereinigt, die an einen Destillations turm 96 angeschlossen ist. Auch dieser Destillationsturm 9 6 ijst über Leitungen 100 und 102 mit einem Dampfkasse 1 98 verbunden, um zusätzliche Wärme bereitzustellen. Das in dem Destillationsturm 96 gewonnene Destillat ist hauptsächlich Wasser und wird über eine Leitung 104 einem Kondensator 106 zugeleitet, aus dem es über eine Leitung in einen Behälter -110 zur Speicher gelangt. Ein Teil des in dem Behälter 110 gespeicherten Wassers wird in den Destillationsturm 96" zurückgeleitet, während die restliche ; Wassermenge als Abfallprodukt abfällt. Der am Boden des Destillationsturme's 96 erhaltene trockene THFA wird für eine Speicherung oder für eine Wiederverwendung abgeführt, so daß er also beispielsweise über die Leitungen 14 und 30 wieder in die Extxaktionstürme 10 und 26 eintritt=
: τ Ausführungsbeispiel
Diec durch eine Destillation von altem Schmieröl erhaltenen schweren und leichten Schmierölfraktionen wurden nach dem erfindungsgemäßen-Verfahren behandelt. Dabei hatten diese beiden Fraktionen,die folgende Zusammensetzung:
31,41 620
- -
-VS- -
Leichtöl Schweröl
31,6 22,4
96 364;
39 55 ·
96 92
360 445,
390 510
2,2 2,5
5,0 schwarz
2 2'
1 i
364 84
Spez. Gewicht 0API
Viskosität 100°F/SSU
Viskosität 210°P/SSU
V.l.
Flammpunkt 0F
Zündpunkt 0F
T.A.N.
Buntmetalle ppm
Silizium
.Natrium
Phosphor
Für die Behandlung wurden gleiche Mengen des Leichtöls und des TIiFA in einem Scheidetrichter bei einer Temperatur von 540C (1300F) über 1 min behandelt. Das Gemisch wurde' dann über 3 h zum Absetzen gebracht. Die Extraktschicht v^urde abgezogen und in einem Vakuum von 2,5 mm Hg bei 930C (2000F) destilliert, um den THFA rückzugewinnen. Das extrahierte öl hatte einen Anteil von 14 % des ursprünglich benutzten Öls. Der THFA wurde mittels eines Infrarofe-Spektrophotometers (IRS) analysiert und die Abtastung mit derjenigen eines frischen THFA verglichen. Die Spektra waren im wesentlichen gleich. Die Raffinatschicht wurde ebenfalls abgezogen und in einem Vakuum von 2,5 mm Hg bei · 93°C (2000F) destilliert. 5 % des ursprünglichen THFA wurde rückgewonnen und ebenfalls mit frischem THFA verglichen, wobei sich ein im wesentlichen gleiches Spektrum ergab. Die Menge an rückgewonnenem öl betrug 86 %. Auch das Schweröl wurde in der gleichen Weise behandelt, wobei sich eine Rückgewinnung von 92 % ergab.
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Die fertigen schweren und leichten Schmieröle hatten die in der folgenden Tabelle festgehaltenen Wertes
Leichtöl Schweröl
Spez. Gewicht 0API 31 ,2 30,8
Viskosität 1000F(SSU 98 326
Viskosität 210°F/SSU 39 54
V.l. 96 : 100
Flammpunkt, 0F 380 450
Zündpunkt 0F 425 ■ 510
T.A\N. ■'■ 0,05 0,05
Buntmetalle ppm - 1,5 3,5
Silizium 2 1
Natrium 1 1
Pho'sphor · 0 ; 0 -
Leerseite

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur wiederholten Raffinierung von Schmieröl enthaltendem Altöl, bei dem das Altöl in eine schwere Schmierölfraktion und in eine leichte Schmierölfraktion raffiniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) die schwere Schmierölfraktion zur Entfernung von Verunreinigungen mit einer effektiven Menge Tetrahydrof urfurylalkohol vermischt wird,
    b) das schwere Schmieröl von dem Tetrahydrofurfurylalkohol abgetrennt wird,
    c) die leichte Schmierölfraktion zur Entfernung von Verunreinigungen mit einer effektiven Menge Tetrahydrof urfurylalkohol vermischt wird, und
    d) das leichte Schmieröl von dem Tetrahydrofurfurylalkohol abgetrennt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ' ..■ ä) das Gemisch aus dem schweren Schmieröl und dem Tetrahydrof urfurylalkohol in ein Schwerölraffinat und in einen Tetrahydrofurfurylalkohol-Extrakt abgetrennt wird,
    β · » ■ ■
    3U1620
    b) das Gemisch aus dem leichten Schmieröl und dem Tetrahydrofurfurylalkohol-Extrakt in ein Leichtölraffinat und in einen Tetrahydrofurfuryialkohol-Extrakt abgetrennt wird,
    c) der Tetrahydrofurfurylalkohol von dem Schwerölraffinat durch eine Destillation und ein Abstreifen aus der Dampfphase entfernt wird, und *
    d) der Tetrahydrofurfurylalkohol· von dem Leichtölraffinat durch eine Destillation und ein Abstreifen aus der Dampfphase entfernt wird.
    3..Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leichtöl- und der Schweröl-Tetrahydrofurfurylalkohol-Extrakt zur Entfernung des Tetrahydrofurfurylal·kohol·s destilliert und in der Dampfphase einem Abstreifen unterworfen werden.
    4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ■
    a) der aus dem Leichtölraffinat entfernte Tetrahydrofurfurylalkohol·, das SchWero^aff^Lnat und die Schweröl·- und Leichtöl-Tetrahydrofurfurylal·kohol-Extrakte kombiniert werden, und
    b) das in diesem Gemisch enthaltene Wasser destilliert wird, um einen trockenen Tetrahydrofurfurylal·kohol zu erhaben, der mit der Schwerölfraktion und mit der Leichtölfraktion vermischt wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das VolumenVerha^nis der schweren Schmierölfraktion zu dem Tetrahydrofurfurylal·kohol· zwischen etwa 0,5 und 2,0 und das Voiumenverhältnis zwischen der leichten Schmierölfraktion zu dem Tetrahydrofurfurylalkohol zwischen etwa 0,5 und 2,Ch beträgt.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schweren und leichten Schmierölfraktionen vor dem Vermischen mit dem Tetrahydrofurfurylalkohol auf eine Temperatur zwischen etwa 520C (1250F) und 1210C (2500F) erwärmt werden=
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tetrahydrofurfurylalkohol vor dem Vermischen mit den Schmierölfraktionen auf eine Temperatur zwischen etwa 52°C (125°F) und 1210C (2500F) erwärmt wird. ·
    . Verfahren nach Anspruch 2„ dadurch gekennzeichnet,
    daß die Destillation und das Abstreifen aus der Dampfphase
    der schweren und leichten Ölraffinate unter einem reduzierten Druck durchgeführt wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Druck absolut zwischen etwa 10 mm Hg und 100 mm Hg beträgt.
    10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Druck absolut etwa 20 mm Hg bei einer Temperatur von etwa 71 0C (1600F) beträgt.
    11. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation und das Abstreifen aus der Dampfphase der leichten und schweren ölextrakte unter einem reduzierten Druck erfolgt.
    12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Druck absolut zwischen etwa 10 mm Hg und 100 mm Hg beträgt.
    31
    % 1620
    13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Druck absolut etwa 20 nun Hg bei einer Temperatur von etwa 71 0C (1600F-) beträgt.
DE19813141620 1980-10-28 1981-10-20 Verfahren zur wiederholten rueckgewinnung von schmieroel enthaltendem altoel Withdrawn DE3141620A1 (de)

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