DE69324905T2

DE69324905T2 - Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altöl

Info

Publication number: DE69324905T2
Application number: DE69324905T
Authority: DE
Inventors: Fabio Dalla Giovanna; Jose Minana; Renato Schieppati
Original assignee: VISCOLUBE ITALIANA SpA
Current assignee: VISCOLUBE ITALIANA SpA
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2013-09-29
Also published as: HK1013280A1; PL297417A1; PL171473B1; HU213650B; CN1086252A; DK0618959T3; SA95150447B1; ES2132258T3; SA95150447A; IT1255534B; CN1040995C; ITMI922271A0; CZ157994A3; GR3030648T3; ATE180009T1; HUT68935A; HU9401725D0; ITMI922271A1; RU2099397C1; WO1994007798A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hochergiebiges und mit geringer Umweltverunreinigung verbundenes Verfahren zur Wiederaufbereitung von Schmieraltölen. In diesem besonderen Gebiet der Technik bedeutet der Ausdruck "Wiederaufbereitung" die Überführung der Altöle und Fette - aus Motoren oder aus anderem industriellen Einsatz erhalten - in Basisöle. Solche Basisöle werden dann nach einem Mischen mit geeigneten Additiven als neue Schmieröle genutzt, die qualitative Eigenschaften aufweisen, die im vollen Umfang mit denen der Öle vergleichbar sind, die direkt aus der Petroleumraffinierung erhalten werden.
Die ersten industriellen Anlagen zum Wiederaufbereiten von genutzten Ölen erschienen in den 1960-er Jahren, hauptsächlich aufgrund der beträchtlichen ökologischen Probleme, die aus der Boden- oder Wasserentsorgung der Altöle entstanden. In den darauffolgenden Jahren eroberten - einerseits aufgrund des ansteigenden Verbrauches und, andererseits aufgrund der Kosten der jungfräulichen Öle aus erster Raffinierung - die aufbereiteten Öle eine zunehmend wichtige Position auch als Rohstoff. Zur Zeit sind sie wettbewerbsfähig sowohl hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit wie auch im Hinblick auf die Kosten, verglichen mit Ölen, die direkt aus Petroleum hergestellt werden.
Das zunehmende ökonomische Interesse an wiederaufbereiteten Ölen hat dazu geführt, daß Regierungsstellen dem Problem ihrer Sammlung und Konzentrierung mehr Aufmerksamkeit entgegenbringen, indem sie Vereinigungen zum Sammeln von Altölen schufen, an die alle Benutzer veranlaßt wurden, ihre Öle abzuliefern. Der Trend hält zur Zeit noch immer verstärkt an. Tatsächlich werden in den EWG-Ländern bei jährlichem Verbrauch an Schmierölen von ungefähr 4 Millionen Tonnen und einer entsprechenden theoretischen Menge an rückholbarem Altölen, die ungefähr 2,5 Millionen Tonnen beträgt, nur 1,5 Millionen Tonnen dieser Altöle tatsächlich gesammelt und an die Wiederaufbereitungszentren geliefert, wobei die verbleibende Menge in unkontrollierter Art und Weise entsorgt wird, was sicherlich schädlich für die Umwelt ist.
Es gibt im wesentlichen zwei Prozesse, die allgemein bekannt und in der Technik angenommen sind, um die Wiederaufbereitung von Altölen durchzuführen: Den Schwefelsäure-Prozeß und den Propan-Prozeß. In diesen Prozessen werden die Altöle zunächst von allem Wasser, das in ihnen enthalten ist, befreit, und werden dann mit - Schwefelsäure bzw. mit Propan - gereinigt, um die anderen Verunreinigungen, die in ihnen enthalten sind, zu beseitigen. Diese letzteren bestehen im wesentlichen aus Verbindungen mit hohem Molekulargewicht, die in den Ölzusätzen (Additiven) enthalten sind und Metallen, die sich entweder direkt durch Abnutzung metallischer Teile herleiten oder indirekt durch Metalle, die in den Treibstoffen oder in den Ölzusätzen vorhanden sind, wie zum Beispiel Blei in Benzinen.
Der Schwefelsäureprozeß war der erste, der erdacht wurde und eingeführt wurde, aber er ist nun, aufgrund der beträchtlichen Verschmutzungsprobleme, die er bedingt, fallengelassen worden. Dieser Prozeß umfaßt im wesentlichen die folgenden Schritte, wie sie in dem Blockdiagramm der Fig. 1 dargestellt sind:
A - Preflash-Behandlung (Vorverdampfung), des Altöls A1 unter moderatem Vakuum um ein Kopfprodukt, das durch Wasser A2 und leichte Kohlenwasserstoffe A3 (Gasöl) gebildet ist, von einem Schlußprodukt abzutrennen, das durch dehydrierte Öle A4 gebildet ist;
B - Behandlung der dehydrierten Öle A4 mit konzentrierter Schwefelsäure B1 in einer Menge von 20 bis 25 Gewichtsprozent, um die Extraktion zu bewirken und dann eine Dekantierung der Verbindungen mit hohem Molekulargewicht und der Schwermetalle zu erhalten; und
- Abtrennung der Säureschlämme B2 mit einem hohen Anteil an ölhaltigen Fraktionen aus den gereinigten und gesäuerten Ölen B3;
C - Neutralisierung der Öle B3 und Entfärbung dieser mit einer Mischung C1 aus Kalk und entfärbenden Erden; und
- Filtrierung der Öle, die es erlaubt, entfärbte, neutrale Öle C3 zu erhalten und die erschöpften Erden C2, die mit einer hohen Konzentration ölhaltigen Fraktionen getränkt sind, zurückzugewinnen;
D - Heiß-Vakuum-Destillation der Öle C3 mit Abtrennung des Prozeßwassers und des Gasöls D1 aus dem Kolonnenkopf und er wiederaufbereiteten Öle D2 in Fraktion verschiedener Viskosität aus seitlichen Auslässen aus der Kolonne; Einspritzung von überhitztem Dampf von der Kolonnenbasis her;
E - endgültige Entfärbung der Öle mit entfärbenden Erden E1, um eine Schmierbasis E3 zu erhalten, wobei die erschöpften Erden E2, die mit einer hohen Konzentration von ölhaltigen Fraktionen geprägt sind, zurückgewonnen werden.
Fig. 1 stellt die Fluidmengen, in und aus jedem einzelnen Block ausfließen, bezugnehmend auf die Einflußrate von Altöl A1 = 100 dar. Dies zeigt, daß die endgültige Ausbeute des Schwefelsäure-Prozesses nicht einmal 60% erreicht.
Eine beträchtliche Menge an Ölen wird tatsächlich in den Säureschlämmen B2 zurückgehalten und kann nicht aus diesen zurückgewonnen werden. Die Zusammensetzung der Schlämme ist in der Tat recht vielfältig und umfaßt - neben Schwefelsäure und den Kohlenwasserstoffverbindungen - Polymerverbindungen mit hohem Molekulargewicht, organische und anorganische Verbindungen von Schwefel, Chlor, Stickstoff und Phospor, und Schwermetallen wie Chrom, Kupfer, Zink, Eisen, Nickel und Blei.
In Anbetracht der technologischen Probleme, die eine ökologische Beseitigung dieser Art von Abfall verursachen würde, ist die Lösung, die noch immer zur Zeit in bestehenden Anlagen durchgeführt wird, die Entsorgung auf Müllkippen oder Abfallhalden. Zeitweise geht dieser Entsorgung ein Schritt einer Neutralisierung der Säureschlämme mit Kalk voran, der jedoch ihr Volumen und die Kosten zu ihrer Beseitigung erheblich vergrößert, in Anbetracht, daß 0,4 bis 0,5 kg Kalk für jedes kg an Säureschlämmen benötigt werden. Auch sind Veraschungstechniken nicht ratsam, da es der Installation und des Betriebes von komplizierten und aufwendigen Vorrichtungen zur Reinigung der Rauchgase bedarf.
Es ist vor allem auf auf die Verschmutzungsschäden, die von der Beseitigung der Säureschlämme verursacht werden (die geringer im Volumen, aber sicherlich nicht weniger gefährlich als die durch direkte Beseitigung des Altöls sind), zurückzuführen, daß die Installierung von neuen Wiederaufbereitungsanlagen, die Schwefelsäure nutzen, rasch beendet wurde, als der zweite der bekannten Prozesse, der Propan nutzt, auf dem Markt erschien.
Das Blockdiagramm dieses zweiten Prozesses ist in der Fig. 2 auf gewisse Weise dem obengenannten Schwefelsäureprozeß ähnlich dargestellt, ebenso werden in diesem Fall die verschiedenen Flußraten hinein und heraus den jeweiligen Blöcken in Bezug auf eine Zuführflußrate A1, die gleich 100 gesetzt ist, dargestellt. In dem Propan-Prozeß wird der Säurebehandlungsschritt völlig durch einen Schritt B der Klärung mit flüssigem Propan ersetzt.
Dieser Kohlenwasserstoff kann tatsächlich sehr leicht verflüssigt werden und hat in dieser flüchtigen Phase eine sehr geringe Dichte. Wenn er mit Altölen gemischt wird, wirkt das Propan als Verdünnungs- und Verflüssigungsmittel und erlaubt eine leichte Abtrennung einer ersten flüssigen Fraktion B1 mit hoher Viskosität, die Hochpolymere und Schwermetalle enthält - meist als "Asphalte" bezeichnet - von einer zweiten flüssigen Fraktion B2, die im wesentlichen aus den geklärten und dehydratisierten (entwässerten) Ölen besteht. Die Anlage sorgt selbstverständlich für eine Depropanisierungsbehandlung der flüssigen Fraktion B2 und für das Recyclen des so erhaltenen Propans.
Der anschließende Filtrationsschritt C mit entfärbenden Erden C1 wird mit einer Heiß-Behandlung durchgeführt, so daß man neben der Rückgewinnung der erschöpften Erden C2 auch eine Gasfraktion C3 zurückgewinnt, die aus einem geringeren Bestandteil des Gasöls besteht, das in B2 enthalten ist. Der verbleibende Teil der Gasöle verläßt diesen Block zusammen mit den entfärbten Ölen C4 und wird in D1 im nachfolgenden Destillationsschritt D zurückgewonnen. Der Destillationsschritt D und der endgültige Entfärbungsschritt E sind mit denen, die unter Bezugnahme auf den Schwefelsäure-Prozeß beschrieben wurden, voll identisch.
Der Propan-Prozeß stellt eine bedeutende Verbesserung in Bezug auf den Schwefelsäure-Prozeß sowohl im Hinblick auf Ertrag dar - der auf ungefähr 68% angestiegen ist - wie auch hinsichtlich der Verschmutzungsgefahr, die wesentlich reduziert ist. Nichtsdestotrotz besitzt auch dieses Verfahren einige Unannehmlichkeiten. Zunächst erzeugt die Handhabung von Propan Probleme für die Sicherheit der Arbeiter aufgrund seiner hohen Explosivität; weiterhin weisen trotz der obenerwähnten Depropanisierungsbehandlungen die schweren Fraktionen der Asphalte B1 immer noch Spuren von Propan auf. Diese sogar recht kleine Menge an Propan reicht aus, um die Benutzung solcher Asphalte in potentiell interessanten Bereichen, wie zum Straßenbau oder im Gebäudebereich zu verhindern. Die Gegenwart von Propan führt tatsächlich zu einem wesentlichen Anstieg der Brennbarkeit der Asphalte, die es zum einen schwierig machen, mit diesen zu arbeiten, wenn Bitumen- Straßendecken gebildet werden, und die zum anderen einen der am meisten interessierenden Einsätze im Gebäudebereich verhindern, inbesondere der Bildung von Abdichtbeschichtungen. Tatsächlich können Abdichtbeschichtungen, die mit solchen Asphalten realisiert werden, nicht - wie dies normalerweise vorgenommen wird - flammgeschweißt werden, ohne ein Feuer zu riskieren.
Entsprechend sollten in dem Propan-Prozeß die Asphalte in jeder Hinsicht als Abfallprodukt betrachtet werden, das nur dadurch zu entsorgen ist, daß es - durch vorher erfolgte Verdünnung mit Gasöl (Diesel) um es genügend flüssig zu machen - nur als Brennstoff mit gutem Wärmewert, aber mit einer hohen Verunreinigungsrate dient. Ein typischer Einsatz von diesem an Härtungs-(case hardening) Öfen, die schon mit einer speziellen Ausrüstung zur Reinigung der Rauchgase versehen sind und dazu in der Lage sind, auch die Verunreinigungen in solchen Asphalten zu beseitigen.
Schließlich ist aus einem energetischen Blickwinkel der Propan-Prozeß sehr viel aufwendiger, als der Schwefelsäureprozeß sowohl im Hinblick auf den elektrischen Energieverbrauch, wie auch im Hinblick auf den Brennstoffverbrauch zur Erzeugung von Prozeßdampf und zur Erhitzung der Öle.
In den vergangenen Jahren ist eine dritte Prozeßart eingeführt worden, in der die benutzen Öle nach dem herkömmlichen Dehydrierungsschritt einen Dünn-Film- Destillationsprozeß unterworfen werden. In diesem kontinuierlichen Prozeß werden die Altöle auf einen axia len Rotor einer Destillationskolonne gebracht und - von diesem Rotor - auf Innenwände der Kolonne aufgesprüht, die auf einer hohen Temperatur durch ein diathermisches Fluid gehalten werden, das in einer Verkleidung dieser Kolonne fließt.
Im Kontakt mit der Kolonnenwand wandelt sich die verdampfbare Fraktion des Öls sofort in die Gasphase um, während die schwere Fraktion flüssig bleibt und sich am Boden der Kolonne ansammelt. Die verdampfte Fraktion wird dann gesammelt und in die gewünschten Auszüge in einer sich anschließenden Fraktionierungskolonne fraktioniert.
Dieser kontinuierliche Prozeß ermöglicht interessante Erträge, bedingt aber eine Serie von Unannehmlichkeiten, die seine Verbreitung begrenzen. Das beginnt damit, daß er eine Vorbehandlung zur Reinigung der Altöle benötigt, um über eine relativ lange Zeit betrieben zu werden, ohne einen zusätzlichen Reinigungsschritt vorzusehen; insbesondere das Vorhandensein des Rotors macht diesen Prozeß sehr delikat sofern Verstopfung betroffen ist und macht die periodische Wartung sehr kostenträchtig, soweit es Reinigung betrifft. In zweiter Linie verursacht das Verfahren hohe Kapital- und Betriebskosten, die es nicht ökonomisch wettbewerbsfähig im Vergleich zum Propan-Prozeß machen. Schließlich ist - da die Höhe der Dünnfilm-Destillationskolonne aufgrund der Notwendigkeit, den Rotor zur Reinigung völlig herauszuziehen, begrenzt ist, dann, wenn der Prozeß auf hohe Zuführflußraten angewendet wird, die Nutzung verschiedener paralleler Kolonnen notwendig, ohne Dimensionierungsgewinn zu erzielen.
GB-A-2 099 84,7 offenbart eine Altölbehandlung nach dem Stand der Technik.
Die Erfinder des vorliegenden Patentes haben sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfähren zur Schaffung eines Wiederaufbereitungsverfahrens für Altöle zu schaffen: das die Reduzierung oder den völligen Verzicht auf die Benutzung von Reagenzien erlaubt, die schwierig zu beseitigen sind oder auf irgendeiner Weise der Weise der Umwelt schädlich sind oder gefährlich für die menschliche Sicherheit; das dazu geeignet ist, in einer einfachen und kompakten Anlage ausgeführt zu werden; das nicht auf Produktionskosten durchschlägt und auch die Reduzierung des Energieverbrauchs erlaubt; das dazu geeignet ist, in einer völlig statischen Anlage durchgeführt zu werden, dessen einzelne Bestandteile keine beweglichen Abschnitte umfassen sollen, die den großen Verunreinigungsproblemen, die mit der Behandlung von Altölen typischerweise einhergehen, in hohem Maße unterliegen; und das schlußendlich dazu geeignet ist, die noch immer nicht zufriedenstellenden Beträge der bekannten Verfahren zu steigern, sowohl was die Quantität und Qualität der erhaltenen Öle betrifft, wie auch die Möglichkeit zur Nutzung der Nebenprodukte in ökonomisch profitablen Einsätzen ermöglicht, was dazu geeignet ist, das Verfahren insgesamt vorteilhafter zu gestalten.
Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben mit einem Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altölen, wie es in dem Wortlaut des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart ist, gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile des Wiederaufbereitungsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung werden auf jeden Fall deutlicher aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Anlage, in der das Verfahren, wie auf den beigefügten Zeichnungen dargestellt, durchgeführt wird, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm zeigt, daß das bekannte Schwefelsäure-Wiederaufbereitungsverfahren darstellt,
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das das bekannte Propan-Wiederaufbereitungsverfahren darstellt;
Fig. 3 ein Blockdiagramm, daß das Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altölen nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 ein Diagramm der Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, wobei der grundlegende Reagenzien-zuführende Schritt und der "Preflash" Behandlungsschritt detaillierter erläutert sind; und
Fig. 5 ein Diagramm der Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, wobei der fraktionelle Destillationsschritt und der Schritt zur Abtrennung der schweren Fraktion, die Hochpolymere und Schwermetalle enthält, detaillierter dargestellt ist.
Das Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altölen nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von den bekannten Verfahren darin, daß der Reinigungsschritt vereinfacht wurde und eine Destillationsbehandlung in einer einzigen Kolonne kombiniert sind (die in den be kannten Prozessen in verschiedenen Kaskadenkolonnen durchgeführt werden), wie auch in der Durchführung der Abtrennung einer schweren Fraktion, die Hochpolymere und Schwermetalle enthält. Darüber hinaus ist diese Abtrennung mittels einer Zykloneinrichtung, die in dem unteren Abschnitt der Destillationskolonne angeordnet ist, durchgeführt, die nicht die Benutzung von beweglichen Teilen erfordert und dadurch nicht den Problemen der Verstopfung und des Blockierens unterworfen ist, verursacht durch die hohe Viskosität und die spezielle Zusammensetzung der Materialien, die behandelt werden.
Fig. 3 gibt ein Blockdiagramm wieder, das die Hauptschritte des Verfahrens nach der Erfindung darstellt. Ähnlich wie die gleichartigen Diagramme der Fig. 1 und 2 - die die bekannten Verfahren darstellen und bereits im obigen beschrieben sind - stellt dieses Diagramm in und aus den einzelnen Blöcken fließende Fluidmengen dar, Bezug nehmend auf eine Zuführflußrate von Altölen A1, die gleich 100 gesetzt ist.
Wie oben beschrieben, umfaßt das Verfahren zur Reinigung der Altöle von den Hochpolymeren und Schwermetallen eine Vorbehandlung A mit einem basischen Reagens. Für diesen Zweck ist bevorzugtes Reagens NaOH, das in A2 zugeführt wird und mit den Ölen A1 vor dem "Preflash"-Behandlungsschritt gemischt wird. Diese Vorbehandlung wirkt nicht direkt auf die obigen Verunreinigungen, aber hilft einerseits, die fettigen Säuren zu verseifen, die in ihnen vorliegen, wodurch ihre Fällung unterstützt wird und andererseits bei der Neutralisierung des Chlors, das sowohl in gebundener, wie in freier Form vorliegt. Die Verseifung der fettigen Säuren zerstört, neben der Ermöglichung ihrer Beseitigung durch Dekantierung - was die Fließfähigkeit des Systems verbessert - deren Flüchtigkeit und verhindert, daß die besagten Säuren in der Destillationsröhre in Dampf übergehen, wodurch die Öle sowohl direkt verschmutzt werden, wie auch mit verschmutzten Anteilen, die eventuell an diesen gebunden sind. Die Neutralisierung des Chlors schützt die Anlage vor dem gefährlichen Phänomen der Korrosion, was ihre Betriebszeit verlängert.
Die daran anschließende "Preflash-Behandlung" B umfaßt, wie in den Verfahren der bekannten Technik - die Abtrennung eines öligen Wasserstroms B1 und eines Gasölstroms B2. Bevor sie zu dem anschließenden Schritt geführt werden, wird dem Strom der dehydrierten Öle B3, der aus der "Preflash"-Behandlung resultiert, Zeit zum Absetzen gelassen, die ausreicht, um eine Dekantierung der verseiften oder flockigen Anteile zu erreichen.
Der Strom der so behandelten Öle wird einer thermischen Deasphaltierungsbehandlung zugeführt und einer fraktionellen Destillation C, die gleichzeitig sowohl die Abtrennung einer leichten Phase C1, die Gasöl enthält, und einer schweren Phase C2, die Hochpolymere und Schwermetalle enthält, umfaßt, und einer Fraktionierung der Öle in drei verschiedene Fraktionen C3 verschiedener Dichte. Die drei Fraktionen, die so erhalten wurden, werden in einem "Stripping"-Behandlungsschritt gereinigt und werden dann einer endgültigen Entfärbungsbehandlung D - die per se bekannt ist - zugeführt, in der ein Strom von entfärbenden Erden D1 zugeführt und aus der ein Strom von erschöpften Erden D2 entfernt wird, wodurch ein Hauptstrom von wiederaufbereiteten Ölen D3 erhalten wird, mit einem sehr hohen Ertrag von ungefähr 72%. Mit einem zusätzlichen Prozeß zur Rückgewinnung der Öle, die in den erschöpften Erden aufgesaugt sind, kann der Ertrag sogar auf 75% ansteigen.
Alternativ kann die Entfärbung des wiederaufbereiteten Öls D3 mit einer Wasserstoffbehandlung durchgeführt werden, die ebenfalls dem Stand der Technik völlig bekannt ist.
Die Prozeßschritte der Blöcke A, B und C werden nun im Detail bezugnehmend auf die Anlage, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, beschrieben.
Fig. 4 stellt die Blöcke A und B dar. Die Altöle A1 werden durch die Pumpe 1 in die "Preflash"-Kolonne eingegeben. In den Ausfluß der Pumpe wird weiter das basische Reagens A2 mit einer Flußrate, die durch eine Meßpumpe 3 gesteuert ist, eingegeben. Wie oben ausgeführt, besteht dieses Reagens vorzugsweise aus NaOH und wird als 30%ige Lösung in einer Menge beigefügt, daß der pH der Altöle - einem Auslaß der Kolonne 2 - ein Wert zwischen 10 und 13 einnimmt und vorzugsweise zwischen 11,8 und 12,2. Die Durchflußrate der Pumpe 3 wird so vorzugsweise automatisch durch ein pH-Steuergerät 4, das im Auslaß der Kolonne 2 vorgesehen ist, reguliert.
Die Altöle A1 und das Reagens A2 werden dann sorgfältig in einem Leitungsmischer 5 gemischt und anschließend auf eine Temperatur von ungefähr 120ºC - 140ºC in dem Tauscher 6 vorgeheizt, der durch eine Dampfleitung VAP versorgt wird.
Die "Preflash"-Kolonne 2 wird mittels eines Ejektors 7, der durch die gleiche Dampfleitung VAP versorgt wird, unter einem gemäßigten Vakuum gehalten, das ungefähr 200 mmHg beträgt. Der Strom A3, der in die Kolonne 2 eingegeben wird, wird dann in eine Dampfphase, die Wasser und Gasöl enthält, und eine flüssige Phase, die entwässerte Öle und die Verunreinigungen enthält, ge trennt. Die Dampfphase wird durch einen wassergekühlten Kondensator 8a kondensiert und an einen Schwerkraftseparator 9 gegeben. Der gleiche Separator 9 nimmt den Dampf, der aus dem Ejektor 7 ausgelassen wird, auf, nachdem er in dem Kondensator 8b kondensiert ist.
Der Separator 9 schafft eine Abtrennung einer unkondensierbaren Gasphase GAS - die an einen Hochtemperaturbrenner gegeben wird, um so jede gasförmige Verunreinigung, die hierin vorliegt, zu zerstören - aus zwei bereits beschriebenen Flüssigkeitsflüssen B1 und B2. Der Wasserstrom B1, der leicht ölverunreinigt ist, wird dann an eine biologische Reinigungsanlage zusammen mit den Prozeßwässern, die aus den anderen Teilen der Anlage abgegeben werden, überführt. Dies ist tatsächlich das einzige Abfallprodukt des Prozesses nach der vorliegenden Erfindung, daß 4% des Gewichts des Zuflusses nicht übersteigt und daß kein besonderes Problem bei ordnungsgemäßen Beseitigung verursacht. Das Gasöl B2 - von hervorragender Qualität in Anbetracht dessen, daß das Öl nicht Behandlungen mit verunreinigten Reagenzien unterworfen wurde - kann in die normalen Handelswege für Treibstoffe eingebracht werden.
Das Bodenprodukt B3 der Kolonne, das schließlich durch eine Kühlschlange 10 kondensiert wird, wird durch eine Pumpe 11 in einen Sammeltank 12 gegeben. Die Dimension des Tanks 12 und die Positionierung der Einfluß- und Ausflußleitungen wird so berechnet, daß die Verbleibdauer des Stroms B3 hierin wenigstens 48 Stunden beträgt. Auf diese Weise werden die verseiften Fettsäuren und die anderen ausgeflockten Anteile - dank der Behandlung mit NaOH - dazu in der Lage sein, am Boden des Tankes 12 zu dekantieren, von wo sie die periodisch durch einen Ablauf 13 entfernt werden, und mit sich eine gewisse Menge an Verunreinigungen mit fortziehen.
Fig. 5 stellt die thermische Deasphaltierungs- und Fraktionsdestillierungsbehandlungen dar, die an dem Strom der entwässerten Öle durchgeführt werden. Diese Öle werden zunächst alle auf eine Temperatur von 360ºC in einem Methangasofen 20 aufgeheizt. Die Öle werden dann an den Boden der Fraktionierungskolonne 21 gegeben, in der ein Vakuum von wenigstens 10 bis 20 mmHg (am Kopf der Kolonne) aufgrund eines Hauptejektors 22a gehalten wird, der in Serie mit zwei Sekundärejektoren 22b und 22c gekoppelt ist, die alle durch die VAP- Leitung versorgt werden. Im einzelnen werden die aufgeheizten und teilweise verdampften Öle an den Kopf eines Zyklongerätes 23 gegeben, der im unteren Abschnitt der Kolonne 21 angeordnet ist und aus einem offenspiraligen Kanal besteht, der nach unten um eine große Zentralröhre führt, die den Bodenabschnitt der Kolonne mit dem Abschnitt unmittelbar darüber verbindet.
Am Einlaß der Kolonne 21 verdampft der Strom B3 fast völlig und das Zyklongerät 23 erlaubt eine perfekte und vollständige Abtrennung der Gasphase von der flüssigen Phase, die die sehr schweren Ölfraktionen und alle Verunreinigungen enthält, die aus Hochpolymeren und Schwermetallen bestehen. Diese Flüssigphase C2, die üblicherweise "Asphalte" genannt wird, wird an die Sammeltanks durch eine Pumpe 24 abgegeben.
Die Gasphase, die von dem Zyklonen 23 abgegeben wird, bewegt sich entlang der Kolonne 21 nach oben und trifft auf vier aufeinanderfolgende Füllpackungen 25, die über entsprechenden Sammelplatten 26 angeordnet sind, und die - in bekannter Art und Weise - der Dampfphase er lauben, durch sie hindurch bis zur Spitze aufsteigen und dazu dienen, die Flüssigkeit, die kondensiert ist, zurückzuhalten. Die Fraktionierungskolonne 21 der vorliegende Erfindung ist dazu ausgelegt, den Einlaßfluß in eine Kopffraktion abzutrennen, die im wesentlichen die Prozeßdämpfe und das Gasöl enthält, und in drei Zwischenauszüge (dargestellt durch C3/I, C3/II und C3/III) und der wieder aufbereiteten Öle verschiedener Dichte, die für verschiedene, kommerzielle Benutzungen fertig vorliegen, wie ebenso die bereits beschriebene Endfraktion C2.
Um dieses Ergebnis zu erzielen, sollten die Füllungen einen sehr niedrigen Flußwiderstand (5 bis 10 mmHG höchstens für jede Packung) besitzen und eine hohe Gas-/Flüssigkeitskontaktfläche. Ein extrem positives Ergebnis wird durch Nutzung einer Metallfüllung, die aus Seit-an-Seit übereinandergeschichten ziehharmonika-gefalteten Metallblättern bestehen, erreicht, die in Zick-Zack-Kanäle münden, die eine mittlere Größe von 1 bis zu einigen wenigen Millimetern besitzen. Eine Füllung dieses Typs, die aus rostfreiem Stahl besteht, wird durch Glitsch Italiana - Campoverde di Aprilia (Latina), Italia, hergestellt und ist auf dem Markt unter der Warenbezeichnung GEMPACK bekannt.
Der Flüssigauszug, der an der Spitzenplatte 26a gesammelt wird, nämlich der Platte, die unter der ersten Füllpackung 25 angeordnet ist, wird durch eine Pumpe 27a in eine Kolonnenzone kurz unterhalb dieser Platte und, nachdem er in dem Wassertauscher 28 gekühlt wurde, an den Kopf der Kolonne 21 abgegeben. Der Teil, der den benötigten Rückfluß übersteigt, wird in C1 in Form von Gasöl gesammelt, das auf den Markt zusammen mit dem Fluß B2, der in der vorangegangenen "Preflash"-Behandlung abgetrennt wurde, gebracht werden kann.
Die Flüssigauszüge, die an den beiden darunterliegenden Platten 26b und 26c gesammelt werden, werden in die Kolonnenzonen kurz unterhalb dieser beiden Platten als Rückfluß durch Zirkulationspumpen 27b bzw. 27c gegeben. Die Teile dieser beiden Flüssigauszüge, die den benötigten Rückfluß übersteigen, werden an unterschiedliche Abschnitte einer Abtrennkolonne 29 gegeben, die aus unterschiedlichen Sektionen gebildet ist, wobei in eine von diesen direkt der Auszug, der auf der Bodenplatte 26d gesammelt wurde, fließt. In den drei Sektionen der "Stripping-"(Abtrenn-) Kolonne 29 werden die drei Auszüge sogar in einem Gegenstrom im Dampfstrom der VAP- Leitung gereinigt und in einem Ofen 20 überhitzt.
Die Auszüge, die in der Abtrennkolonne 29 gesammelt werden, werden zum Schluß an die Sammeltanks durch Pumpen 30b, 30c, 30d abgegeben, nachdem sie in Luftkühlern 31 gekühlt wurden.
Die Ströme, die aus dem Hauptejektor 22a und den Nebenejektoren 22b und 22c austreten und die Prozeßdampf und kondensierbare Gase und Gasöldämpfe enthalten, werden in den Wasserkondensatoren 32 kondensiert und dann in einem Schwerkraft-Phasenseparator 33 gesammelt. In dem Separator 33 wird die Gasölphase, die aus dem Kopf der Kolonne 21 entweicht, von der Prozeßwasser-Phase und den unkondensierbaren Gasen getrennt. Das Gasöl wird in C1 abgegeben; der Wasserstrom 34 wird an die Dampfproduktionsboiler recycled, nachdem es möglicherweise einer Entgiftungsbehandlung unterworfen wurde; während die unkondensierbaren Gase in den GAS überführt werden und dann in einen Verbrennungsofen zur Beseitigung möglicher verunreinigender Gase überführt werden.
Die Auszüge des wiederaufbereiteten Öls, die so erhalten werden, Schweröle C3/I, Mittelöle C3/II, Leichtöle C3/III - werden dann einer Schlußentfärbungsanlage zugeführt, in der die Öle - in bekannter Weise - einer Entfärbungsbehandlung mit entfärbenden Erden oder mit Wasserstoff unterworfen werden, um sie für den Markt geeignet zu machen.
Der Asphaltstrom C2 wird - aufgrund der totalen Abwesenheit von Lösungsmitteln und aufgrund der Tatsache, daß als Träger der Verunreinigungen eine Fraktion sehr schwerer und viskoser Öle (bright stock) enthalten ist - in ökonomisch interessierender Weise vermarktet werden können, um Straßenbelag zu bilden, dem es spezielle, elastische und dämpfende Charakteristiken überträgt.
Das Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altölen nach der vorliegenden Erfindung ist daher besonders vorteilhaft verglichen mit den Verfahren der nach bekannten Technik. Tatsächlich wird, abgesehen davon, daß es in einer wesentlich einfacheren Anlage durchgeführt wird, und daher geringe Installationskosten verursacht, auch die Notwendigkeit für periodische Wartung vermindert, aufgrund der grundlegenden Reinigungsvorbehandlung, wie auch aufgrund des völligen Fehlens von beweglichen Teilen.
Auch ist im Hinblick auf die Betriebskosten das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung sehr wettbewerbsfähig, wie es sich aus der folgenden Tabelle ergibt, die die Kosten der aufgewendeten Produkte, wie auch die Ko sten zur Entsorgung der Abfallprodukte auflistet - die, wie man sehen kann - insgesamt 25% im Hinblick auf die Kosten ausmachen, mit denen man beim Schwefelsäure- Prozeß rechnen muß, und 60% im Hinblick auf die des Propan-Prozesses.
Schließlich bestehen die Abfallprodukte des Prozesses lediglich aus Wasser, das aus den Ölen in einem "Preflash"-Behandlungsschritt abgetrennt wurde. Dieses Wasser bildet einen sehr geringen Anteil - ungefähr 4% - der ursprünglichen Zuführung A1 und schafft auf jeden Fall, wie oben bereits gezeigt wurde, keine ökologischen Probleme im Hinblick auf dessen Entsorgung. Tabelle

Bezugswerte:

- Naturgas US$/pm³ 0,18
- Elektrischer Strom US$/Kwh 0,095
- Reagenzien US$/kg 0,16
- Propan US$/kg 0,45
- Säure US$/kg 0,12
- Stickstoff US$/kg 0,37
- Entfärbende Erden US$/kg 0,25
- Entsorgung erschöpfter Erden US$/kg 0,056
- Entsorgung von Säureschlämmen US$/kg 0,28

Claims

1. Verfahren zur Wiederaufbereitung von Altölen, wobei besagte Öle (A1):

- mit einem basischen Reagens (A2) in Kontakt gebracht werden;

- zum Eliminieren des darin enthaltenen Wassers (B1) erhitzt werden;

- von Hochpolymeren und Schwermetallen abgetrennt werden;

- in einer einzelnen Füllkörperkolonne fraktioniert destilliert werden, um eine oder mehrere Ölfraktionen zur Verwendung als Schmiermittelgrundstoffe zu erhalten; und

- entfärbt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

- besagtes basisches Reagens (A2) ein hochbasisches ist;

- das Wasser (B1) in einer einzigen Preflash-Behandlung (B) zusammen mit einer leichten Gasölfraktion (B2) eliminiert wird;

- die Hochpolymere und Schwermetalle teilweise als ein Ablauf (13) einer Dekantierungsbehandlung der entwässerten Öle (B3) und hauptsächlich als ein schwerer Flüssigkeitsstrom (C2), der aus der Basis besagter Fraktionierkolonne abgezogen wird, abgetrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Füllkörper-Fraktionierkolonne (21) eine vierstufige Kolonne mit einem Gesamtdurchflußwiderstand ist, der 40 mm Hg nicht übersteigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Füllkörper-Fraktionierkolonne (21) eine vierstufige Kolonne mit einem Gesamtdurchflußwiderstand ist, der 20 mm Hg nicht übersteigt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Füllung (25) besagter Kolonne (21) aus nebeneinanderliegenden, übereinanderangeordneten, Ziehharmonika-gefalteten Metallblättern besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Öle (B3), die aus der Preflash-Behandlung (B) stammen, in einen Zyklon (23) eingebracht werden, der im unteren Teil besagter Fraktionierkolonne (21) angeordnet ist, in dem sie in eine gasförmige Fraktion, die zum oberen Teil besagter Kolonne (21) geleitet wird, und in besagte schwere flüssige Fraktion (C2) aufgetrennt wird, die Hochpolymere und Schwermetalle enthält, welche ausgetragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Fraktionierkolonne (21) keine beweglichen Abschnitte umfaßt, selbst im unteren Teil, in dem die Ölzyklonisierung stattfindet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagtes hochbasisches Reagens (A2) NaOH ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei besagtes Reagens (A2) in einer Menge eingebracht wird, die ausreichend ist, um den pH der dehydratisierten Öle, die aus dem Preflash- Schritt kommen, in einem Bereich zwischen 10 und 13 und vorzugsweise zwischen 11,8 und 12,8 zu halten.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Dekantierung in einem Tank (12) durchgeführt wird, der zwischen der Preflash-Kolonne (2) und der Fraktionierkolonne (21) angeordnet ist, mit einer Verweildauer von wenigstens 48 Stunden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die destillierten Ölfraktionen (C3/I, II, III), die aus der Fraktionierkolonne (21) abgezogen werden, bevor sie der Entfärbungsbehandlung (D) unterzogen werden, in einer Strippkolonne (29) behandelt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Entfärbungsbehandlung (D) mit entfärbenden Erden (D1) durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Entfärbungsbehandlung (D) eine Wasserstoffbehandlung ist.