DE3638606A1 - Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen aufbereitung von altoel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Altöl.

Hierfür sind ein- oder mehrstufige Destillationsverfahren bekannt, bei denen das Altöl durch Röhrenerhitzer oder andere Wärmetauscher auf die Verarbeitungstemperatur von ca. 300° erhitzt und anschließend in großvolumigen Kolonnen verarbeitet wird, und zwar im allgemeinen in einer ersten Stufe unter atmosphärischen Druck und in einer zweiten Stufe unter Vakuum. In einer dritten Stufe können dann noch die Rückstände unter atmosphärischem oder Unterdruck destilliert werden. Ein bekanntes derartiges Verfahren ist z. B. das Schwefelsäure-Bleicherde-Verfahren. Bei diesen bekannten Verfahren ist die Verweilzeit des Altöls in der Anlage sehr lang. Wegen der großvolumigen Behälter sind Temperatur und Drücke schwer beherrschbar. Das in der Praxis erreichbare Vakuum liegt bei 60 bis 100 mbar. Entsprechend der Siede- und Verdampfungstemperatur der betreffenden Fraktionen müssen entsprechend hohe Temperaturen aufgebracht werden, die z. Teil knapp unter der Vercrackungstemperatur der betreffenden Öle liegen. Um die Schmierwirkung zu erhalten, muß ein Vercracken aber verhindert werden. Auch tritt eine hohe Umweltbelastung durch Säureteer und Bleicherde auf. Die Kosten für die Entsorgung sind relativ hoch, da die Ausbeute bei ca. 60% liegt und ca. 40% als Säureteer entsorgt werden müssen.

Die neuere Entwicklung für die Altölaufbereitung läuft deswegen in Richtung des Einsatzes von Dünnschichtverdampfern. Auch ist Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet mit überkritischen Gasen bekannt. Der betriebstechnische Aufwand ist hier beträchtlich. Da diese Verfahren mit relativ großen Volumen bei zündfähigen Bedingungen arbeiten, ist die Explosions- und Brandgefahr sehr hoch und die sicherheitstechnischen Anforderungen entsprechend groß. In den Behältern herrschen Drücke bis 500 bar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Altöl zu schaffen, bei welchem die Ausbeute möglichst hoch sowie die Reaktions- und Verweilzeit möglichst kurz ist und welche die genannten Nachteile der bekannten Einrichtungen und Verfahren nicht hat.

Die Erfindung löst das Problem durch die Verwendung eines Einrohrreaktors.

Unter "Reaktor" sei dabei auch schon eine Einrohrdestillieranlage verstanden, da zwar in den meisten Fällen, aber nicht unbedingt immer, in dem Einrohrreaktor eine chemische Reaktion stattfindet.

Ein solcher Einrohrreaktor ist zwar für die kontinuierliche Polymerisation von Kunststoffen und neuerdings für die Druckhydrierung von Kohle bekannt und wurde hier schon mit Erfolg zur Erzeugung von Treibstoffen angewendet. Hier müssen allerdings lange Molekülketten aufgebrochen und hydriert werden, weshalb der Vorgang nur bei hohen Temperaturen und Drücken durchgeführt werden kann. Bei Altöl, das seine Schmierwirkung behalten soll, muß dagegen das Aufbrechen verhindert werden. Der Erfinder hat nun erkannt, daß im Prinzip dennoch die gleiche Einrichtung auch zur Aufbereitung von Altöl anwendbar ist. Im Gegensatz zur Kohlehydrierung, wo ein neues Produkt entsteht, handelt es sich hier um die Veredelung und Rückgewinnung eines Produktes (Rohstoffersparnis).

Eine Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet mit einer wesentlich höheren Ausbeute, je nach Altölqualität bis zu 90%. Es werden nur ca. 1 bis 2% Säureteer erzeugt. Die zu entsorgenden Abfallprodukte werden als Brennstoff und chemische Hilfsstoffe in der Zementindustrie verwendet.

Es ist zweckmäßig, die Röhre eines solchen Einrohrreaktors liegend anzuordnen, jedoch ist eine vertikale Anordnung ebenfalls möglich.

Ein derartiger Einrohrreaktor kann eine Länge vorzugsweise von 1.000 bis 3.000 m haben, die in Schleifen und Kaskaden neben- und übereinander untergebracht sind, um die baulichen Abmessungen gering zu halten.

Der Einrohrreaktor ist in weiterer Ausbildung der Erfindung in Sektionen mit unterschiedlich befahrbaren Temperaturen und Drücken (Unter- und Überdrücke) unterteilt, wobei zwischen Sektionen Abscheider für Seitenfraktionen vorgesehen sind. Die unterschiedlichen Drücke im Einrohrreaktor werden durch separate Einspeisepumpen aufrechterhalten. Am Austritt jeder Sektion sind einstellbare Überströmventile bei Überdruck vorgesehen oder es wird gegen manometrische Säulen gefördert. Bei Überdruck erfolgt Absaugung durch Pumpen oder es findet in vorteilhafter Weise barometrische Aufstellung statt.

Es können für jede Seitenfraktion mehrere Abgänge bei gering unterschiedlicher Temperatur vorgesehen werden.

Die in Fließrichtung zunehmende Erwärmung des Altöls kann auf vielerlei Art erfolgen, z. B. durch elektrische Heizung, induktiv durch Rauchgase oder dergleichen. Vorzugsweise ist das Einrohr in einem rohrförmigen runden oder eckigen Außenmantel eingelegt und es sind Mittel zum Einbringen von Wärmeträgermedien zwischen beide Rohre vorgesehen. Hierdurch erfolgt eine Zwangsführung des Wärmeträgermediums, wie z. B. Heißdruckwasser, Wärmeträgeröle oder dergleichen. Ganz besonders vorteilhaft sind hierfür nicht aggresive Heißgase. Durch die in dem Zwischenraum zwischen dem Mantelrohr und dem eigentlichen Rohrreaktor auftretende Totalreflexion der Wärmestrahlung können bisher nicht erreichte hohe Wärmeübergangszahlen erhalten werden.

Z. B. ist bei einem gasförmigen Wärmeträger von 800°C und einer Produkttemperatur von 400°C eine Wärmeübergangszahl von K = 256 Kcal/m²h°C (1072 KJ/m²h°C) bei Glattrohren möglich. Dies resultiert in einer Verkleinerung der Heizfläche und einer wesentlichen Verkürzung der Reaktionsgeschwindigkeit, d. h., der Durchlauf ist schneller. Dies wiederum führt zu einer sensibleren Anlage mit einer besseren Regelung für Temperatur und chemische Zusätze. Bei chemischen Zusätzen wie z. B. Wasserstoff beim Hydrieren oder Natrium bei Chlorbindung können diese eng toleriert zugegeben werden, so daß insgesamt gesehen eine Einsparung von Chemikalien möglich ist. Diese kann beim Hydrieren z. B. 20 bis 25% betragen. Es können aber auch mehrere Rohre der Kaskade in einem Außenmantel größeren Durchmessers geführt werden, z. B. wenn die Anforderungen an eine exakte Temperaturführung nicht so hoch sind.

Bei liegender Anordnung des Einrohrreaktors können gerade Teile desselben auch drehend oder oszillierend ausgebildet sein. Zur Vermeidung von Koksanbackungen können auf das Einrohr Interferenz- Schwingungen überlagert oder Ultra- oder Infraschall im Reaktor erzeugt oder diese als Resonanzschwingung oder als stehende Welle in das Produkt eingeleitet werden.

Eine Hydrierung kann sowohl im Hauptstrang als auch für eine bestimmte Seitenfraktion in einem Seitenstrang stattfinden. Wenn die Hydrierung in einem Seitenstrang stattfindet, wird dieser in vorteilhafter Weise ebenso als Einrohrreaktor ausgebildet.

Da bei den meisten Altölen mit zunehmenden Temperaturen und entsprechend größer werdendem Vakuum (1 mbar möglich), die abgesonderten gasförmigen Teile immer weiter zunehmen können, nimmt dann auch die Strömungsgeschwindigkeit im Rohr immer mehr zu. Diese liegt im allgemeinen zwischen 0,1 bis 150 m/s, vorzugsweise bei 0,5 bis 60 m/s. Um den Geschwindigkeitsanstieg im gewünschten Bereich zu halten, kann der Rohrdurchmesser gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung längs des Reaktors von unterschiedlicher Größe sein und nimmt vorzugsweise in Fließrichtung des Altöls zu. Damit kann die Fließgeschwindigkeit bei zunehmendem Volumen gleich oder zumindest annähernd gleich unterhalb einem für das Rohr kritischen Wert gehalten werden. Es kann aber auch bei bestimmten Altölen, bei denen schon anfänglich viele gasförmige Teile weggehen, zweckmäßig sein, daß die Rohre im späteren Verlauf wieder dünner werden. Dies hängt von der Zusammensetzung des betreffenden Altöls ab.

Für die Geschwindigkeitsanpassung kann es auch zweckmäßig sein, wegen des hohen Gasanteiles - bedingt durch Vakuum bis 1 mbar - vorzugsweise in der letzten Stufe zwei oder drei Rohre parallel zu betreiben. In diesem Fall wird jedes Rohr temperatur- oder geschwindigkeits- geregelt.

Eine weitere Möglichkeit, die Sensibilität, d. h. das Verhältnis Volumen im Rohr zu Wärmeübergangsfläche insbesondere am Anfang zu beeinflussen, besteht darin, dem Rohr eine vom Kreisquerschnitt abweichende Querschnittsform zu geben. Insbesondere kann das Rohr am Anfang flach (oval) gedrückt sein und erst später, wenn hohes Dampfvolumen kommt, über Übergangsstücke auf einen runden Querschnitt übergehen.

In dem mit einer solchen Einrichtung durchführbaren erfindungsgemäßen Verfahren wird das Altöl durch den Einrohrreaktor gepumpt und in Sektionen stufenweise auf die für die verschiedenen gewünschten Fraktionen erforderlichen Temperaturen und Drücke (Über- oder Unterdrücke) gebracht und nach Durchgang jeder Sektion werden die jeweiligen Fraktionen seitlich abgeschieden.

Vorzugsweise wird das Altöl vor Einspeisung in den Einrohrreaktor vorgewärmt und die Temperatur in jeder Sektion erhöht. Das Vakuum wird jedoch stufenweise bis zu 1 mbar erniedrigt. Dies war bei den bekannten Anlagen nicht möglich. Die Vorwärmung kann auch im Einrohrreaktor erfolgen.

Durch das günstige Verhältnis Wärmeübergangsfläche (Reaktorwand) zu Reaktorinhalt ist eine sehr genaue Temperaturführung sowie eine günstige und schnelle Wärmeeinfuhr möglich. Das gleiche gilt bei Kühlvorgängen. Aufgrund der genauen Temperaturführung können scharfgeschnittene Fraktionen hergestellt werden, denn es sind Temperaturgenauigkeiten von 1°C und weniger möglich. Eine solche Temperaturgenauigkeit ist bei Kolonnen nicht erreichbar. Das erreichbare niedere Vakuum von 1 mbar und weniger läßt eine Herabsetzung der Siedetempe- zu, so daß die Fraktionen mit mit niederer Temperatur, d. h. schonender abdestilliert werden können. Dadurch steigt die Qualität des Endproduktes.

Weiterhin ergeben sich sicherheitstechnische Vorteile aufgrund der kleinen Volumen, welche exakt in Druck und Temperatur geführt, überwacht und beherrschar sind.

Einzuführende gefährliche Chemikalien wie z. B. Natrium werden nur in kleinen und damit ungefährlichen Mengen gehandhabt und dosiert. Auch gegenüber den Entwicklungstendenzen bei der Aufbereitung von Altöl kann man bei der vorliegenden Erfindung mit wesentlich niederen Drücken erreichen. Da der Verbrauch an Schwefelsäure und Bleicherde stark reduziert werden kann, tritt eine wesentliche Verminderung der Umweltbelastung auf. Die Einsparung liegt zwischen 70 und 95%.

Durch die Möglichkeit, Sektionen des Reaktors unter unterschiedlichen Drücken (Atmosphärendruck, Vakuum, Überdruck) zu fahren, können chemische Reaktionen kontinuierlich durchgeführt werden. Z. B. durch Einspeisung von Natrium kann schädliches Chlor zu Kochsalz gebunden werden, das dann z. B. mit Koks am Ende des Reaktors ausgeschieden werden kann. Es können hierzu aber auch andere bekannte Verfahren angewendet werden. Erfindungsgemäß wird das Verfahren in der Endstufe des Reaktors auf Verkokungstemperatur im Bereich von ca. 500 bis 900°C gefahren und der Druck beträgt zwischen 1 mbar und 10 bar, vorzugsweise Atmosphärendruck. Dabei tritt Koks als letztes Produkt aus dem Reaktor. Dieser Koks enthält zum größten Teil gebunden die Schmutz und Schadstoffe und wird z. B. von der Zementindustrie als Brenn- und chemischer Zuschlagstoff eingesetzt. Es entfällt somit die schwierige und kostspielige Entsorgung des Säureteers, der bei den bekannten Verfahren als umweltbelastendes Produkt austritt und dessen Beseitigung einen beträchtlichen finanziellen Aufwand erfordert. Die geringe, z. B. aus den Seitenfraktionen anfallenden 1 bis 2% Säureteer bzw. Säureöl können im Koks gebunden werden. Der Verkokungsvorgang kann mit oder ohne Gasbeimischung stattfinden. Bei Wegfall der Verkokung wird Schweröl mit den Schmutz- und Schadstoffen zur Verbrennung in die Zementindustrie geliefert.

Eine Verbesserung der Qualität der Seitenfraktionen kann in bekannter Weise durch Rücklaufkolonnen erfolgen. Die Anreicherung (Ausbeutesteigerung) der Seitenfraktionen kann an Stelle der Rücklaufkolonne auch durch Agglomeration des rückgeführten Sumpfes durch mechanische Verwirbelung (motorgetriebene Teile) erfolgen. Ebenso kann an Stelle der Rücklaufkolonne der rückgeführte Sumpf in einem Einrohrteil mit dem Produktdampf bzw. Gas verwirbelt werden. Die über den Kopf der Rücklaufkolonne abgehenden Gase bzw. Dämpfe werden wie üblich kondensiert und weiter verarbeitet. Die Seitenfraktionen können in einem abgehenden Einrohrreaktor für weitere Destillationen verarbeitet werden. Es können auch hier Chemikalien zur Verbesserung des Produktes bei genauen Drücken und Temperaturen wie im Hauptstrang exakt dosiert bzw. eingespeist werden.

Für die Hydrierung kann in vorteilhafter Weise längs des Einrohrreaktors entweder im Hauptstrang oder in einem Seitenstrang an verschiedenen Stellen Wasserstoff in einer solchen Menge eingespeist werden, daß unter Hydrierbedingungen mindestens 20 Gew.%, vorzugsweise mindestens 30 Gew.% und besonders bevorzugt mindestens 35 Gew.% in der Suspension gelöst sind. Grundsätzlich sollte Wasserstoff bis zur Sättigung in der Suspension gelöst werden. Es wird also bei Beginn der Hydrierreaktion möglichst viel Wasserstoff eingespeist, jedoch unter den vorstehenden Bedingungen. Da während der Hydrierreaktion Wasserstoff verbraucht wird, wird längs des Reaktors an mehreren Stellen entsprechend dem Verbrauch welcher nachgespeist - ebenfalls wieder unter den obigen Bedingungen. Je höher der Hydrierdruck, desto mehr Wasserstoff kann am Beginn und auch längs des Reaktors eingespeist werden. Bei hohen Hydrierdrücken sind also weniger Nachspeisstellen erforderlich, als bei niedrigen Drücken.

Wie schon erwähnt, ist der Einrohrreaktor im Gegensatz zu den bekannten Autoklav-Reaktoren besonders günstig für die Kühlung, d. h. die Wärmeabfuhr des exothermen Hydriervorganges. Schädlich Überhitzungen beim Hydrieren, wie z. B. in Autoklaven treten somit nicht auf. Es ist möglich, die gesamte Reaktionswärme über die Reaktorwandung an ein äußeres Kühlmedium abzuführen und gegebenenfalls zurückzugewinnen. Eine Rückgewinnung bewirkt eine Sekung der Produktionskosten. Auch kann man an einer oder mehreren Stellen längs des Reaktors unter der Hydriertemperatur liegendes Öl einspeisen. Damit kann in einfacher Weise über den gesamten Rohrreaktor eine einheitliche Reaktionstemperatur eingesteuert werden. Diese einheitliche Reaktionstemperatur trägt zu einer höheren Selektivität bei. Ein bei gleicher Maximaltemperatur beim Rohrreaktor höher liegender Temperaturmittelwert als beim Autoklavreaktor hat eine höhere Hydriergeschwindigkeit und damit eine größere Ölgewinnleistung zur Folge.

Das aus dem Reaktor austretende Gemisch wird in einem Abscheider in eine Flüssigfraktion und eine Gasfraktion getrennt, die beide in an sich bekannter Art aufgearbeitet werden.

Anstatt im Hauptstrang kann die Hydrierung auch in einem ebenfalls als Einrohrreaktor ausgebildeten Seitenstrang durchgeführt werden. Hier werden die gleichen Verfahren angewendet und gelten die gleichen oben geschilderten Vorteile.

Die Rohre können zur Steigerung des Wärmeüberganges mit nichtglatter Oberfläche (z. B. gedrallte oder kreuzgedrallte Rohre) oder mit Verrippung (z. B. Längs- oder Querrippung) an der Oberfläche bei Heißgasbeheizung versehen werden.

Zur Reinigung des Rohrreaktors können in vorteilhafter Weise Metallkugeln verwendet werden, die entweder von Zeit zu Zeit oder auch kontinuierlich mit dem Öl durch den Reaktor durchlaufen oder wieder ausgeschieden werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Reinigung besteht insbesondere für die letzte Stufe, bei welcher besonders die Gefahr besteht, daß das Produkt zum Vercracken kommt - also Koks bildet, welcher an der Rohrwandung anbackt - darin, ein Eigenträgermedium, wie z. B. flüssiges Zinn, Salze oder Sand mit dem Öl zu vermischen. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit verwirbelt das Trägermedium und scheuert die an der Wandung anbackenden Ablagerungen ab. Findet keine Verwirbelung statt, so kann diese durch eingebaute Turbulatoren oder durch Kreislaufgas erzeugt werden.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 - einen schematischen Überblick über einen Einrohrreaktor nach der Erfindung.

Fig. 2 - im Schema vier Stufen eines modifizierten Reaktors nach der Erfindung in ausführlicherer Darstellung.

Fig. 3 - im Schema perspektivisch den tatsächlichen Rohrverlauf einer Stufe eines Einrohrreaktors nach Fig. 1 und

Fig. 4 - im Schema einen Ausschnitt eines Einrohrreaktors mit veränderlichem Rohrquerschnitt.

Ein solcher Einrohrreaktor, wie er beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist, kann eine Länge von etwa 1.000 bis 3.000 m haben und ist vorzugsweise in einer größeren Anzahl von sich kaskadenförmig in die Höhe erstreckenden Schleifen angeordnet, wie es beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Das Verhältnis Rohrdurchmesser zu Länge kann zwischen 700 : 1 bis 20.000 : 1 liegen, während der Rohrdurchmesser zwischen 10 bis 500 mm lichte Weite, vorzugsweise 80 bis 150 mm lichte Weite betragen kann.

Der in Fig. 1 gezeigte Reaktor hat sechs Stufen A bis F. Das über eine Pumpe 5 aus dem Tank 6 in den Reaktor geförderte Altöl wird in der Stufe A vorgewärmt. Hierzu dient ein in den Ringraum 7 zwischen dem eigentlichen Einrohr 8 und einem Mantelrohr 9 über Zu- und Ableitungen 10 bzw. 11 eingebrachtes Heizmedium. Nach Stufe A werden nach Erwärmung auf etwa 90°C über einen Abscheider 12 und Kondensator 13 leichtsiedende Benzine abgeschieden, nach Stufe B nach Erwärmung auf etwa 100 bis 115°C Wasser und azotrope Öle, nach Stufe C nach Erwärmung auf etwa 120 bis 150°C Schwerbenzin, nach Stufe D nach Erwärmung auf etwa 220 bis 250°C Spindel- und Neutralöle und nach Stufe E nach einer Erwärmung auf etwa 300°C Grundöle. Nach den Stufen D und E wird in diesem Beispiel das jeweilige Produkt in Seitenstrang-Einrohrreaktoren 14 bzw. 15 noch hydriert. Abscheider 12 und Kondensatoren 13 sind nach jeder der Stufen B bis E vorgesehen, ebenso Zu- und Ableitungen 10 bzw. 11 für einen jeweils entsprechend temperiertes Heizmedium. Nach Stufe F tritt bei 18 Koks aus dem Reaktor. In dieser letzten Stufe F ist außerdem ein Kreislauf 16 mit Pumpe 17 oder eine Fördereinrichtung für gasförmige Medien oder fluidisierbare Feststoffe für ein Trägermedium zum Reinigen der Rohrinnenwand dieser Stufe, z. B. ein Flüssigmetall oder dergleichen, vorgesehen. Es versteht sich, daß zwischen Abscheider 12 und Kondensator 13 jeweils eine Rücklaufkolonne eingeschaltet sein kann, wie es ausführlicher im Zusamenhang mit dem Beispiel nach Fig. 2 beschrieben ist.

In Fig. 2 sind vier Stufen A, C, D und E eines weiteren Beispieles dargestelllt. Der eigentliche Einrohrreaktor 8 ist wiederum von einem Mantelrohr 9 umgeben, wie es in dieser Fig. nur teilweise gezeigt ist. Das in einem Tank 6 befindliche Altöl wird durch eine Pumpe 5 in das Einrohr 8 gedrückt, wo es durch zwischen das Mantelrohr 9 und das Einrohr 8 im Gegenstrom eingebrachtes in dem Warmwasserbereiter 20 erwärmtes Warmwasser auf ca. 90°C erwärmt wird. In drei Zwischenabscheidern 12 a, 12 b und 12 c kann Gas abgeschieden werden.

Von den Zwischenabscheidern geht das abgeschiedene Gas zu dem Hauptabscheider 12 über eine Rücklaufkolonne 21, wo sich der Kondensator 22 anschließt. Entsprechend der hier erreichten Temperatur werden hier bei 23 je nach Temperatur leichtsiedende Öle und Wasser ausgeschieden.

Das Altöl wird mit der Pumpe 24 in die zweite Stufe C weitergefördert (eine der Stufe B in Fig. 1 entsprechende Stufe ist in diesem Beispiel nicht vorgesehen), wo es mittels in dem Ofen 25 erwärmten Wärmeträgeröls auf 120 bis 150°C erwärmt wird. Auch in dieser Stufe sind wieder Zwischenabscheider 12 a, 12 b, 12 c und am Ende der Stufe ein Hauptabscheider 12 mit Rücklaufkolonne 21 vorgesehen. Über den Kondensator 22 wird hier Schwerbenzin bei 26 ausgeschieden. In der dritten Stufe D wird über die Pumpe 27 das Altöl mittels in dem Brenner 28 erwärmter Heißgase auf 220 bis 250°C erwärmt und mittels der Vakuumpumpe 29 auf einen Unterdruck von ca. 50 bis 200 mbar gebracht. Im Anschluß an diese Vakuumpumpe kann für nicht kondensierbare Gase eine thermische Nachverbrennung stattfinden. Über den Kondensator 22 wird hier bei 30 Spindel- oder Neutralöl abgeschieden. Die Pumpe 31 fördert das Sumpfprodukt von Stufe C nach Stufe E. In dieser vierten Stufe des vorliegenden Beispiels kann das Öl durch Heißgase weiter auf ca. 300°C erhitzt werden. Eine Vakuumpumpe 29 bringt auch hier das Altöl auf einen Unterdruck von ca. 1 bis 100 mbar. Gasabscheidung findet in dem Hauptabscheider 12 statt. Das Gas wird über die Rücklaufkolonne 21 zum Kondensator 22 geführt. In diesem werden bei 32 Grundöle ausgeschieden. In einer weiteren hier nicht dargestellten Stufe kann das Verkoken stattfinden bei 1 mbar bis 10 bar Überdruck, vorzugsweise Atmosphärendruck. In dieser Stufe kann auch dem Altöl ein sogenanntes Trägermedium, z. B. flüssiges Zinn, Sand oder dergleichen zugeführt werden, um evtl. Anbackungen von Koks an der Rohrinnenwand zu beseitigen.

Wie in Fig. 4 dargestellt, welche die Hauptabscheider 12 der dritten und vierten Stufe des Beispieles nach Fig. 3 zeigt, können für die hier abgezweigten Öle in den Seitensträngen noch zusätzliche Einrohrreaktoren 14 und 15 zum Hydrieren der Derivate eingesetzt werden. Die Rohre des Einrohrreaktors 8 und des Mantelrohres 9 erweitern sich hier in Fließrichtung. Die Zu- bzw. Ableitungsrohre 10 und 11 führen zu den entsprechenden Öfen zum Erwärmen des Altöles.

Bei horizontaler Anordnung der Rohre kann es zur Vermeidung eines Festsetzens von Altöl und Schmutzteilen am Boden des Rohres sehr vorteilhaft sein, Mittel vorzusehen, um das Altöl zu verwirbeln. Hierzu können z. B. Turbulatoren oder eine oder mehrere in Abständen angebrachte Rohrverengungen dienen. Letztere können z. B. durch Eindellungen im Rohr erzeugt werden. Auch Richtungsänderungen des Rohres in Wellen oder dgl. können hierfür brauchbar sein.

Es kann auch besonders in der letzten Stufe mit dem größten Vakuum ein Rücklauf von bereits verarbeitetem Altöl am Anfang oder an mehreren Stellen längs des Reaktors wieder eingeführt werden.

Auch Trägermedien können am Anfang oder an beliebigen Stellen längs des Reaktors eingeführt werden.

Claims (24)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von Altöl, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Einrohrreaktors.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrohrreaktor (8) in Sektionen unterschiedlich befahrbarer Temperaturen und Drücke unterteilt ist, wobei zwischen Sektoren (A bis F) Abscheider (12) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von wenigstens einem Abscheider (12) ein als Einrohrreaktor ausgebildeter Seitenstrang (14, 15) abgeht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrohr (8) von einem rohrförmigen Außenmantel (9) mit Abstand umgeben ist und daß Mittel zum Einbringen eines Wärmeträgermediums zwischen beide Rohre (8 und 9) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß gerade Teile des Einrohrreaktors (8) um die Längsmittelachse dreh- oder schwenkbar ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abscheider (12) in einen Seitenstrang (14, 15) für eine Hydrierstufe führt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrdurchmesser längs des Reaktors unterschiedlich ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrdurchmesser in Fließrichtung des Altöls zunimmt.

9. Verfahren zur kontinuierlichen Aufbereitung von Altöl unter Verwendung eines Einrohrreaktors nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Altöl durch den Einrohrreaktor gepumpt und in Sektionen stufenweise auf die für die gewünschten verschiedenen Fraktionen erforderlichen Temperaturen Drücke (Über- oder Unterdrücke) gebracht wird und die gewünschten Fraktionen nach Durchgang der entsprechenden Sektion abgeschieden werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Altöl vor Einspeisung in den Einrohrreaktor vorgewärmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur nach jeder Sektion erhöht und ein Vakuum laufend bis auf 1 mbar verkleinert wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung in einem Seitenstrang des Einrohrreaktors bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 450°C, vorzugsweise 250 bis 350°C, und bei einem Druck zwischen 100 und 200 mbar durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an mehreren Stellen längs des Reaktors Wasserstoff zugeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endstufe des Reaktors die Verkokungstemperatur im Bereich von ca. 500 bis 900°C liegt und der Druck zwischen 1 mbar und 10 bar, vorzugsweise Atmosphärendruck.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung des Reaktors Metallkugeln mit dem Altöl durch das Rohr gefördert werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abreinigen der Rohre an der Innenwand in durch Anbackungen, Anlagerungen oder Koksablagerungen gefährdete Stufen des Rohrreaktors dem Öl abrasiv wirkende nicht verkokende Bestandteile zugegeben werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges Zinn zugegeben wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Sand zugegeben wird.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Salze zugegeben werden.

20. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Gase zugeführt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in das Altöl dem Reaktor überlagerte Interferenz-Schwingungen als Resonanzschwingungen oder als stehende Welle eingeleitet werden.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man die für die Altölaufbereitung benötigten Chemikalien, z. B. Wasserstoff beim Hydrieren oder Natrium für die Chlorbindung, an einer oder mehreren Stellen längs des Rohrreaktors einspeist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Einspeisung von Chemikalien entstehende Reaktionswärme über ein äußeres Kühlmedium abgeführt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 23 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erwärmen des Altöls nicht aggresives Heißgas in den Ringraum zwischen Einrohr und Mantelrohr eingeleitet wird.