EP0146062A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Oelschlamm f r die Verbrennung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Oelschlamm f r die Verbrennung Download PDF

Info

Publication number
EP0146062A2
EP0146062A2 EP84114620A EP84114620A EP0146062A2 EP 0146062 A2 EP0146062 A2 EP 0146062A2 EP 84114620 A EP84114620 A EP 84114620A EP 84114620 A EP84114620 A EP 84114620A EP 0146062 A2 EP0146062 A2 EP 0146062A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sludge
container
oil sludge
water content
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP84114620A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0146062A3 (de
Inventor
Herms Knott
Stefan Wetzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Original Assignee
Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19833344526 external-priority patent/DE3344526C2/de
Priority claimed from DE19843432210 external-priority patent/DE3432210A1/de
Application filed by Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH filed Critical Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Publication of EP0146062A2 publication Critical patent/EP0146062A2/de
Publication of EP0146062A3 publication Critical patent/EP0146062A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/06—Working-up pitch, asphalt, bitumen by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G7/00—Distillation of hydrocarbon oils
    • C10G7/04—Dewatering

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for treating oil sludge, which is obtained in ship or land operation, for combustion.
  • the oil sludge which accumulates, for example, on ships when cleaning fuels and lubricants from separators and filters or from water separators, contains various impurities and in particular has a high water content and low calorific value, so that it cannot be used in this form on board.
  • the oil sludge can be delivered ashore, which is very expensive due to the necessary lay time at the appropriate acceptance points and requires a correspondingly large sludge storage tank on board.
  • the oil sludge can be burned with a suitable burner in an auxiliary boiler, so that the energy contained in it can still be used for on-board operation.
  • the sludge can only be burned with the addition of additional fuel, which is to be regarded as uneconomical, since the use of the fuel in a different application normally results in a higher efficiency.
  • the oil sludge has a high viscosity because of the proportions of heavy oil it contains and because of its high water content, which preclude circulation and thus even heating of the mass in a container in an economically reasonable time.
  • the oil sludge can be in the form of a dispersion of oil and water, from which the water cannot be dissolved to a satisfactory extent when it is heated to its boiling temperature. It is also difficult to determine an average water content in the case of a viscous mass in a container.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus with which the water content of the oil sludge obtained, for example, on board a ship can be reduced in an economically justifiable time and with waste heat available on board a ship, so that the calorific value of the oil sludge allows combustion without the addition of other fuels.
  • a heated, vacuum-loaded container is partially filled with oil sludge.
  • Oil sludge is continuously removed from the lower part of the tank, pumped through a pipeline running outside the tank and pumped into the upper part of the tank into the pressurized space above the liquid level, whereby the oil sludge fed in is distributed.
  • the water content of the pumped quantity is measured during pumping and outside the container.
  • At least part of the pumped oil sludge is discharged to a tank when the water content reaches less than 30% from the amount removed from the container.
  • treated oil sludge is refilled into the container.
  • the oil sludge is exposed to a vacuum that is between 0.04 and 0.4 bar.
  • the oil sludge is heated to a temperature which is 15 to 30 ° C. above the boiling point of pure water at the same negative pressure.
  • a negative pressure between o, o5 and o, 2 bar and a temperature of 20 ° C above the boiling point of water at this negative pressure are preferred. These conditions make it possible to heat the container with the waste heat that is present on board, for example with the warm engine cooling water.
  • the oil sludge is preferably treated until a water content of 10 to 15% is reached.
  • the device comprises a container with a level sensor for determining the liquid level and with devices for generating the negative pressure and for removing the steam, a feed pump for supplying the oil sludge from a collecting tank, lines and a sludge circulation pump for pumping the sludge with a capacitive measuring probe for determining the water content and in upper part of the container opposite the outlet opening of the sludge pressure line and above the maximum liquid level, a baffle plate that divides the oil sludge introduced.
  • a feed line from a sludge collecting tank for the untreated sludge and a further line to a sludge storage tank in which the largely dewatered oil sludge is discharged are also provided.
  • the container used had a volume of approximately 500 dm 3 .
  • the system was filled with an average of approx. 230 dm 3 oil sludge, in which about 133 dm 3 water was bound.
  • a circulation pump was used in the tests, its delivery rate was about 8 to 10 m 3 per hour.
  • the temperature was raised above the boiling temperature corresponding to the pressure. Without circulation, there was increased blistering, which resulted in the formation of foam in the upper part of the container. The foam bubbles could get into the condenser with the water vapor, so that there is a risk that the condensate will be enriched with sludge particles.
  • the fourth experiment was carried out over a long period of time with the same amount of sludge of 230 dm 3 at about 70 ° C. with a water separation of about 60 dm 3 / h until no more distillate was obtained.
  • a laboratory test found that the sludge was drained to 0.2% water.
  • the distillate contained 133 dm 3 of water and 14 dm 3 of light mineral oil, which settled on the water without difficulty, so that the water can be cleaned in a gravity separator, for example. That as Water obtained from the distillate corresponded to an original water content of 58% in the oil sludge. Mud particles could not be found in the water.
  • the surface available for the escape of steam from the sludge can also be increased by suitable container shape or internals.
  • suitable container shape or internals When dimensioning a plant, it should be noted that the composition of the oil sludge can vary widely, with the proportion of water bound as an emulsion being around 45 to 80% of the sludge.
  • the preferred negative pressure of 0.04 to 0.4 bar enables the container to be heated with engine cooling water, e.g. 80 ° C or with steam from an exhaust gas boiler.
  • the heating is controlled so that the temperature of the oil sludge remains below 100 ° C even at a pressure of 0.4 bar.
  • a pressure between 0.05 and 0.2 bar is preferably selected, and the oil sludge is treated between 50 ° C. (at 0.05 bar) and approximately 80 ° C. (at 0.2 bar). Since the water-containing sludge has a very high viscosity, it must be heated to about 50 ° C. in order to be able to be pumped out of the sludge collecting tank.
  • a pressure of 0.05 bar therefore only requires a slight heating of the tank in order to keep the sludge at this temperature.
  • a pressure between 0.1 and 0.2 bar appears to be particularly favorable in order to be able to control the dewatering process by heating with the existing heating media, with slight pressure fluctuations, which should remain in this area, due to the feed of untreated sludge, the evaporation of the Water and the release of dewatered sludge can occur.
  • Such a low content of finely divided water is advantageous for the combustion, so that a further dewatering of the sludge below an average of 10 to 15% is not necessary.
  • the procedure for sludge dewatering is discontinuous, since untreated sludge is fed in as soon as the fill level falls below a predetermined value, and largely dewatered sludge is released when the measuring probe in the line through which the sludge is circulated detects a sufficiently low water content. This allows dewatered sludge to be withdrawn from the bottom of the tank at the same time and untreated sludge to be fed in at the top, the latter mixing with the dewatered sludge.
  • the measurement values of the probe can be used to control the system in such a way that the valve for dispensing dewatered sludge is only opened at a lower water content and closed at a higher water content, so that in the Sludge storage tank sets a desired average water content. If sludge with a water content of 10% is to be burned, the discharge valve can be opened at 5% and closed at 15%. These deviations of + 5% from the average value are sufficient to compensate for fluctuations occurring during the delivery, without there being a considerably different composition of the dewatered sludge which could interfere with the combustion.
  • the dewatering of the oil sludge according to the invention not only creates a possibility of being able to burn the sludge on board without the addition of fuel, but also reduces the amount of sludge to be stored on board to less than half, which is also important, if the sludge is not to be burned but delivered to a station on land.
  • the reduction in water content also causes the viscosity of the slurry to decrease, making it easier to pump, and reducing its heating for pumping.
  • FIG. 1 A preferred embodiment of an apparatus for carrying out the method is shown in the accompanying drawing.
  • the drawing shows only a simplified diagram.
  • a device provided for practical use can be provided with further valves and monitoring devices.
  • Oil sludge heated to pumpability is fed from a sludge collecting tank 1 through the sludge pump 11 and the pressure line 12 into the container 2, a level measuring device 28, 29 switching the pump 11.
  • the sludge is removed from the lower part 22 of the container 2 by a circulating pump 30 via the suction line 27 and pressed through the pressure lines 31, 32 and an outlet opening 25 into the upper part 21 of the container 2, where a baffle plate 26 is arranged .
  • a capacitive measuring probe 33 for measuring the water content is located in the pressure line 31. It controls the valves 34, 35, which can also be combined into a single valve to circulate the sludge or when the water content is low dispense via line 36 into the sludge storage tank 3.
  • an exhaust pipe 24 leads to a condenser 4, in which the separated steam is precipitated as a distillate.
  • the distillate is fed through a line 51 to a distillate tank 5 and from this through a distillate pump 53 via a pressure-maintaining valve 54 and optionally a tank into a de-oiler, not shown, in which the light mineral oils contained in the distillate can be easily separated from the water.
  • a vacuum generator 60 for example a water ring pump, is connected to the condenser 4 via line 61. Condensate that forms on the vacuum generator can be discharged into a bilge well.
  • the condenser 4 is provided with cooling water lines 41, 47.
  • the jacket 23 of the container 2 is heated via lines 37, 38 by a suitable heating medium, the supply of the medium being controlled by a temperature sensor 39 on the suction line 27.
  • the method according to the invention creates the prerequisite for being able to use the energy still contained in the oil sludge by combustion in a boiler without adding valuable fuels.
  • it is not limited to the oil sludge generated in normal ship operation, but can also be used with the oil sludge falling off during tank cleaning.
  • the process can also be carried out with oil sludge from land installations and can be used for the dewatering of other sludges which contain a high water content and preferably also oil, even if the dewatered sludge is not intended to be burned.

Abstract

Für Ölschlamm, der einen Wassergehalt bis zu 80% aufweisen kann und auf Schiffen beispielsweise von Separatoren und Filtern zur Reinigung der Brenn- und Schmierstoffe anfällt, wird eine Aufbereitung durch Verminderung des Wassergehaltes und damit Erhöhung des Heizwertes für die Verbrennung vorgesehen, In einem durch Abwärme beheizbaren Behälter wird der Ölschlamm einem Unterdruck ausgesetzt, der zwischen 0,04 und 0,4 bar beträgt und auf eine Temperatur erwärmt, die 15 bis 30°C über dem Siedepunkt von Wasser bei demselben Unterdruck liegt. Außerdem wird der Ölschlamm laufend unten aus dem Behälter entnommen und über eine Umwälzpumpe oben in den Behälter gegen eine Prallplatte wieder eingespeist. Der sich hierbei abscheidende Wasserdampf wird über einen Kondensator abgezogen. In einer Leitung, durch die der Ölschlamm umgewälzt wird, ist eine Meßsonde zur Messung des jeweils noch vorhandenen Wassergehaltes angeordnet. Beträgt der Wassergehalt weniger als 30%, so wird der Ölschlamm in einen Vorratstank weggeleitet. Etwa gleichzeitig wird aus einem Schlamm-Sammeltank unbehandelter Ölschlamm in den oberen Teil des Behälters nachgefüllt, so daß der Behälter stets mit einer Mindestmenge von Ölschlamm gefüllt ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Ölschlamm, der im Schiffs- oder Landbetrieb anfällt, für die Verbrennung.
  • Der Ölschlamm, der beispielsweise auf Schiffen bei der Reinigung von Kraftstoffen und Schmierstoffen aus Separatoren und Filtern oder von Wasserentölern anfällt, enthält verschiedene Verunreinigungen und besitzt insbesondere einen hohen Wassergehalt und niedrigen Heizwert, so daß er in dieser Form an Bord nicht verwendet werden kann.
  • Der Ölschlamm kann an Land abgegeben werden, was aber wegen der hierfür notwendigen Liegezeit an den entsprechenden Annahmestellen sehr teuer ist und einen entsprechend großen Schlammvorratstank an/Bord erfordert.
  • Der Ölschlamm kann mit einem geeigneten Brenner in einem Hilfskessel verbrannt werden, so daß die in ihm enthaltene Energie noch für den Bordbetrieb nutzbar ist. Wegen des hohen Wassergehalts läßt sich der Schlamm jedoch nur mit Hinzufügung von weiterem Brennstoff verbrennen, was als unwirtschaftlich anzusehen ist, da normalerweise die Verwendung des Brennstoffes bei einer anderen Anwendung einen höheren Wirkungsgrad ergibt.
  • Es wurde ermittelt, daß der Ölschlamm ohne zusätzlichen Brennstoff an Bord verbrannt werden kann, wenn sein Wassergehalt 30 % oder weniger beträgt.
  • Bei der Entölung von Bilgenwasser, bei der ein möglichst ölfreies Wasser angestrebt wird, wurde schon vorgeschlagen (DE-PS 28 33 106), Wasser und Öl durch Verdampfen des Wassers zu trennen. Das ölhaltige Bilgenwasser wird in einem Verweilbehälter unter Unterdruck gesetzt und durch Zufuhr von Abwärme aus einer Brennkraftmaschine beheizt, so daß das Wasser verdampft und das Öl in einen ebenfalls unter Unterdruck stehenden Schmutzölbehälter abfließen kann. Der angewendete Unterdruck bewirkt, daß die Verdampfung auch bei niedrigen Temperaturen, die mit an Bord vorhandener Abwärme erreicht werden können, erfolgt. Bei diesem Verfahren liegt die Temperatur jedoch höchstens bei der dem Unterdruck entsprechenden Siedetemperatur des Wassers.
  • Dieses Verfahren ist jedoch für die Verminderung des Wassergehaltes von Ölschlamm nicht brauchbar. Der Ölschlamm besitzt wegen der in ihm enthaltenen Anteile von Schweröl und wegen seines hohen Wassergehalts eine hohe Viskosität, die eine Zirkulation und damit auch eine gleichmäßige Erwärmung der Masse in einem Behältnis in einer wirtschaftlich vertretbaren Zeit ausschließen. Außerdem kann der Ölschlamm in Form einer Dispersion von Öl und Wasser vorliegen, aus der das Wasser bei Erwärmung auf seine Siedetemperatur nicht in befriedigendem Maße gelöst werden kann. Ferner ist die Feststellung eines durchschnittlichen Wassergehaltes bei einer in einem Behälter befindlichen, zähflüssigen Masse schwierig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der Wassergehalt des beispielsweise an Bord eines Schiffes anfallenden Ölschlamms in einer wirtschaftlich vertretbaren Zeit und mit an Bord eines Schiffes verfügbarer Abwärme vermindert werden kann, so daß der Heizwert des Ölschlamms eine Verbrennung ohne Zusatz von weiteren Kraftstoffen ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind die folgenden Maßnahmen vorgesehen. Ein beheizbarer und mit Unterdruck beaufschlagbarer Behälter wird teilweise mit Ölschlamm gefüllt. Aus dem unteren Teil des Behälters wird laufend Ölschlamm entnommen, über eine außerhalb des Behälters verlaufende Rohrleitung mittels einer Pumpe umgepumpt und in den oberen Teil des Behälters in den unter Unterdruck stehenden Raum oberhalb der Flüssigkeitsspiegels wieder eingedrückt, wobei eine Verteilung des eingespeisten Ölschlamms erfolgt. Der Wassergehalt der umgepumpten Menge wird während des Umpumpens und außerhalb des Behälters gemessen. Wenigstens ein Teil des umgepumpten Ölschlamms wird bei Erreichen eines Wassergehalts von weniger als 30% aus der dem Behälter entnommenen Menge zu einem Tank weggeleitet. Etwa gleichzeitig wird umbehandelter Ölschlamm in den Behälter nachgefüllt. In dem Behälter wird der Ölschlamm einem Unterdruck ausgesetzt, der zwischen 0,04 und 0,4 bar beträgt. In dem Behälter wird der Ölschlamm auf eine Temperatur erwärmt, die 15 bis 300C über dem Siedepunkt reinen Wassers bei demselben Unterdruck liegt.
  • Ein Unterdruck zwischen o,o5 und o,2 bar sowie eine Temperatur von 20°C über dem Siedepunkt von Wasser bei diesem Unterdruck werden bevorzugt. Diese Bedingungen ermöglichen es, den Behälter mit an Bord vorhandener Abwärme beispielsweise mit dem warmen Motorkühlwasser zu beheizen. Vorzugsweise wird der Ölschlamm solange behandelt, bis ein Wassergehalt von 10 bis 15% erreicht ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Behälter mit einem Niveaufühler zur Ermittlung des Flüssigkeitsspiegels und mit Einrichtungen zur Erzeugung des Unterdrucks und zur Abführung des Dampfes, eine Förderpumpe zur Zuführung des Ölschlamms aus einem Sammeltank, Leitungen und eine Schlamm-Umwälzpumpe zum Umpumpen des Schlammes mit einer kapazitiven Meßsonde zur Ermittlung des Wassergehaltes und im oberen Teil des Behälters gegenüber der Austrittsöffnung der Schlamm-Druckleitung und oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels eine Prallplatte, die den eingeleiteten Ölschlamm zerteilt. Ferner ist eine Zuleitung von einem Schlamm-Sammeltank für den unbehandelten Schlamm und eine weitere Leitung zu einem Schlamm-Vorratstank, in dem der weitgehend entwässerte Ölschlamm abgegeben wird, vorgesehen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der folgenden Versuchsbeispiele und der später beschriebenen Zeichnung erläutert.
  • Es wurden mit verschiedenen Drücken und den ihnen entsprechenden Siedetemperaturen von reinem Wasser beispielsweise 0,2 bar und 60°C Versuche durchgeführt, die jedoch ergaben, daß mit diesen Bedingungen die Abtrennung von Wasser durch Verdampfen nur sehr langsam erfolgt. Auch mittels Umpumpen in der erfindungsgemäßen Weise konnte die Abtrennung von Wasser nicht wesentlich verbessert werden. Diese Bedingungen ergeben daher selbst bei Benutzung vorhandener Abwärme kein wirtschaftlich befriedigendes Verfahren.
  • Es wurde jedoch gefunden, daß die Abtrennung dadurch beschleunigt werden kann, daß die Behandlungstemperatur über den dem Druck entsprechenden Siedepunkt erhöht wird. Eine zu starke Erhöhung der Temperatur führt jedoch dazu, daß Schlammtröpfchen mit dem zu entfernenden Wasserdampf mitgerissen und in einem herkömmlichen Entöler von dem Kondensat nicht abgetrennt werden können. Außerdem wird bei starker überhitzung die Oberfläche des Ölschlamms im Behälter sehr unruhig und macht die Füllstandsmessung unsicher.
  • Es wurden die folgenden Veruche durchgeführt, wobei ein auf einem Schiff entnommener Ölschlamm verwendet wurde, der kein freies Wasser mehr enthielt, der aber eine polydisperse Emulsion war, in der ein Wassergehalt von 57 bis 59% in Form feiner und feinster Wassertropfen im Öl ermittelt wurde.
  • Der verwendete Behälter hatte ein Volumen von etwa 500 dm3. Das System war durchschnittlich mit ca.230 dm3 Ölschlamm gefüllt, in dem etwa 133 dm3 Wasser gebunden waren. Soweit bei den Versuchen eine Umwälzpumpe verwendet wurde, betrug ihre Förderleistung etwa 8 bis 10 m3 pro Stunde.
    • 1. Versuche:
  • Ohne Umwälzung und bei Drücken von o,o5 bis nahe 1 bar ( absolut),bei denen dem jeweiligen Druck entsprechende Siedetemperaturen angestrebt wurden, konnten nur bis etwa 20 dm3 Wasser pro Stunde abgetrennt werden. Da eine gleichmäßige Temperaturverteilung der im Behälter vorhandenen Masse nur schwer herstellbar war, sind örtliche Überhitzungen nicht auszuschließen, die zeitweise diese abgetrennte Wassermenge ergaben. Die Oberfläche des Ölschlamms war ruhig, nur gelegentlich stiegen einzelne Dampfblasen auf. Entgegen der Erwartung konnte auch bei den höheren Temperaturen, bei denen der wasserhaltige Ölschlamm eine niedrigere Viskosität besitzt, keine wesentliche Verbesserung der Abscheidung von Dampf beziehungsweise Wasser beobachtet werden.
    • 2. Versuche:
  • Verschiedene Drücke und Temperaturen wurden wie bei dem 1.Versuch eingestellt, jedoch erfolgte zusätzlich eine Umwälzung des Ölschlamms, wobei der Schlamm über eine Prallplatte oben in den Behälter eingespeist wurde. Eine deutlich größere Abtrennung von Wasser beziehungsweise Dampf als in den 1.Veruchen konnte nicht beobachtet werden. Allerdings waren die Verteilungen von Temperatur-und Wassergehalt in der umgepumpten Masse gleichförmig.
  • Bei den 2. Versuchen konnte durch ein Schauglas an dem Behälter beobachtet werden, daß Wasserdampf im wesentlichen aus dem oben in den Behälter durch eine Düse gegen die Prallplatte eingeführten und von der Prallplatte abfließenden Ölschlamm abgegeben wurde. Diese Beobachtung zeigte, daß durch das Umpumpen nicht nur eine bessere Temperaturverteilung in dem jeweils behandelten Schlamm erreicht wurde, sondern die Zerteilung des Schlamms in dem Kopfraum das Ausscheiden des Wassers begünstigt. Die Beobachtungen des bei den 1. und 2. Versuchen in unterschiedlicher Weise aus dem Schlamm austretenden Wasserdampfs bestätigen die Annahme, daß bei den 1.Versuchen Dampfblasen nur durch örtliche Überhitzung an der beheizten Behälterwand entstanden sind. Derartige Überhitzungen des ruhenden Schlamms müssen aber vermieden werden, da sie zum Absetzen von Verkrustungen an der Behälterwand führen.
  • Auch die Ergebnisse der 2. Versuche, in denen der Ölschlamm etwa bei der jeweiligen Siedetemperatur entsprechendem Druck behandelt wurde, waren nicht befriedigend, da nur wenig mehr als 20 dm3 Wasser pro Stunde abgeschieden werden konnten.
    • 3. Versuch:
  • Die Temperatur wurde über die dem Druck entsprechende Siedetemperatur erhöht. Ohne Umwälzung zeigte sich eine verstärkte Blasenbildung, die zur Bildung von Schaum im oberen Teil des Behälters führte. Die Schaumblasen konnten mit dem Wasserdampf in den Kondensator gelangen, so daß die Gefahr besteht, daß das Kondensat mit Schlammpartikeln angereichert wird.
    • 4. Versuch:
  • Wie im 3. Versuch, aber mit einer Umwälzung des Ölschlamms. Eine Schaumbildung trat nicht mehr auf beziehungsweise verschwand kurz nach dem Beginn der Umwälzung. Bei einem Druck von 0,1 bar (abs.) und einer Überhitzung des Ölschlamms um etwa 20° C auf 65° C wurden 30 dm3/h Wasser abgetrennt. Die Oberfläche des Ölschlamms war verhältnismäßig ruhig. Eine Gefahr, daß Schlammpartikel in das Kondensat gelangen konnten, bestand nicht.
    • 5. Versuch:
  • Wie im 4. Versuch mit Umwälzung des Ölschlamms, bei einem Druck von 0,1 bar (abs.), aber mit einer Überhitzung auf 73° C. Es wurde 130 dm3/h Wasser abgetrennt. Der Schlamm brodelte jedoch stark und die Oberfläche war eruptiv, so daß bei der Versuchsanlage kleine Ölpartikel in den Kondensator mitgerissen werden konnten.
    • 6. Versuch:
  • Der 4. Versuch wurde über längere Zeit mit derselben Schlammenge von 230 dm3 bei etwa 70° C mit einer Wasserabscheidung von etwa 60 dm3/h durchgeführt, bis kein Destillat mehr anfiel. Durch eine Laboruntersuchung wurde festgestellt, daß der Schlamm bis auf 0,2 % Wasser entwässert war. Das Destillat enthielt 133 dm3 Wasser und 14 dm3 leichtes Mineralöl, das sich ohne Schwierigkeit auf dem Wasser absetzte, so daß das Wasser in z.B. einem Schwerkraftabscheider zu reinigen ist. Das als Destillat angefallene Wasser entsprach einem ursprünglichem Wassergehalt von 58 % in dem Ölschlamm. In dem Wasser konnten Schlammpartikel nicht festgestellt werden.
  • Die Versuche zeigten, daß mit Umwälzung des Ölschlammes und bei einer Temperatur, die 15 bis 300 C über der dem Druck entsprechenden Siedetemperatur reinen Wassers liegt, eine thermische Brechung der Ölschlamm-Emulsion und ein Abtrennen des Wassers von dem Schlamm möglich ist, und zwar auch in einem wirtschaftlich vertretbaren Zeitraum mit ausreichender Behandlungsleistung und unter Verwendung der auf Schiffen anfallenden Abwärme.
  • Bei einem Schiff mit einer Antriebsleistung von 10.000 kW ist mit einer täglichen Menge von etwa 1,2 t Ölschlamm von der Aufbereitung des Schweröls und von weiteren Stellen,an denen Ölschlamm anfällt, zu rechnen. Nimmt man an, daß der durehschnittliche,nicht durch Absetzen von freiem Wasser zu entfernende Wassergehalt etwa 50 %, also etwa 0,6 t täglich beträgt, so müßte eine Anlage, wie sie in den Versuchen verwendet wurde, mit den Bedingungen des Versuchs 4 etwa 20 Stunden täglich betrieben werden, mit den Bedingungen des Versuchs 5 aber nur weniger als 5 Stunden täglich. Der bei den Versuchen verwendete Behälter kann jedoch bezüglich seiner Größe und seiner Form verändert werden, um die Leistung einer Schlammentwässerungsanlage an die jeweiligen Verhältnisse an Bord anzupassen. Es kann auch die für den Austritt von Dampf aus dem Schlamm verfügbare Oberfläche noch durch geeignete Behälterform oder Einbauten vergrößert werden. Bei der Dimensionierung einer Anlage ist zu beachten, daß die Zusammensetzung des Ölschlamms sehr unterschiedlich sein kann, wobei der Anteil des als Emulsion gebundenen Wassers etwa 45 bis 80 % des Schlamms betragen kann.
  • Die Versuche ließen erkennen, daß eine Entwässerung des Schlamms auch bei einem Druck über 1 bar möglich ist, wenn eine entsprechende Überhitzung des Ölschlamms auf über 1150 C vorgenommen wird. Für eine solche Behandlung sind jedoch ausreichend druckfeste Kessel und sonstige Einrichtungen erforderlich, die die Kosten einer Anlage für ein Schiff erheblich verteuern würde. Auch steht an Bord eines Schiffes ein entsprechend heißes Heizmedium meist nicht zur Verfügung.
  • Der bevorzugte Unterdruck von 0,04 bis 0,4 bar ermöglicht eine Beheizung des Behälters mit Motorkühlwasser von z.B. 80° C oder mit Dampf aus einem Abgaskessel. Die Heizung wird so geregelt, daß auch bei einem Druck von 0,4 bar die Temperatur des Ölschlamms unter 100° C bleibt. Vorzugsweise wird ein Druck zwischen 0,05 und 0,2 bar gewählt, und der Ölschlamm zwischen 50° C (bei 0,05 bar) und etwa 80° C (bei 0,2 bar) behandelt. Da der wasserhaltige Schlamm eine sehr hohe Viskosität besitzt, muß er zur Entnahme aus dem Schlamm-Sammeltank auf etwa 50° C erwärmt werden, um pumpfähig zu sein. Ein Druck von 0,05 bar erfordert daher nur eine geringe Beheizung des Behälters, um den Schlamm bei dieser Temperatur zu halten. Ein Druck zwischen 0,1 und 0,2 bar erscheint besonders günstig, um den Entwässerungsvorgang über die Beheizung mit den vorhandenen Heizmedien steuern zu können, wobei geringe Druckschwankungen, die in diesem Bereich bleiben sollten, durch die Einspeisung von unbehandeltem Schlamm, das Verdampfen des Wassers und die Abgabe von entwässertem Schlamm auftreten können.
  • Der bei den vorstehend beschriebenen Versuchen verwendete Ölschlamm hatte vor der Behandlung einen Heizwert von annähernd 3.000 kcal/kg (= 12.500 kJ/kg) bei einem in der Emulsion gebundenen Wassergehalt von 58 % und konnte daher nicht verbrannt werden. Für eine Verbrennung wird ein Heizwert von wenigstens 6.500 kcal/kg (= 27.215 kJ/kg) für notwendig gehalten, was einen Wassergehalt von nicht mehr als 30 % erfordert. Ein geringerer Wassergehalt von z.B. 10 % ist jedoch für die Verbrennung vorteilhafter, da hierbei der Heizwert auf etwa 8.600 kcal/kg (= 36.000 kJ/kg) steigt. Ein solcher geringer Gehalt an feinverteiltem Wasser ist für die Verbrennung vorteilhaft, so daß eine weitere Entwässerung des Schlamms unter durchschnittlich 10 bis 15% nicht notwendig ist. Die Arbeitsweise bei der Schlammentwässerung läuft diskontinuierlich, da unbehandelter Schlamm eingespeist wird, sobald der Füllstand einen vorgegebenen Wert unterschreitet, und weitgehend entwässerter Schlamm abgegeben wird, wenn die Meßsonde in der Leitung, durch die der Schlamm umgewälzt wird, einen ausreichend niedrigen Wassergehalt ermittelt. Hierdurch kann zu gewissen Zeiten gleichzeitig entwässerter Schlamm unten aus dem Behälter abgezogen und unbehandelter Schlamm oben eingespeist werden, wobei sich letzterer mit dem entwässerten vermischt. Damit die Abgabe über einen genügenden Zeitraum andauert, können die Meßwerte der Sonde in der Weise zur Steuerung des Systems verwendet werden, daß das Ventil zur Abgabe entwässerten Schlamms erst bei einem niedrigeren Wassergehalt geöffnet und bei einem höheren Wassergehalt geschlossen wird, so daß sich in dem Schlamm-Vorratstank ein gewünschter durchschnittlicher Wassergehalt einstellt. Soll Schlamm von 10 % Wassergehalt verbrannt werden, so kann das Abgabeventil bei 5 % geöffnet und bei 15 % geschlossen werden. Diese Abweichungen von + 5 % vom Durchschnittswert reichen aus, um bei der Abgabe vorkommende Schwankungen auszugleichen, ohne daß sich eine erheblich verschiedene Zusammensetzung des entwässerten Schlamms ergibt, die die Verbrennung stören könnte.
  • Durch die erfindungsgemäße Entwässerung des Ölschlamms wird nicht nur eine Möglichkeit geschaffen, den Schlamm an Bord ohne Zusatz von Kraftstoffen verbrennen zu können, sondern es wird auch die Menge des an Bord zu lagernden Schlammes auf weniger als die Hälfte verringert, was auch von Bedeutung ist, wenn der Schlamm nicht verbrannt, sondern an eine Station an Land abgegeben werden soll. Die Verminderung des Wassergehaltes führt außerdem dazu, daß die Viskosität des Schlammes sinkt, so daß er leichter pumpfähig wird, und seine Beheizung zum Pumpen verringert werden kann.
  • Auf der beigefügten Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Die Zeichnung zeigt nur ein vereinfachtes Schema. Eine zum praktischen Einsatz vorgesehene Vorrichtung kann mit weiteren Ventilen und überwachungseinrichtungen versehen sein.
  • Aus einem Schlamm- Sammeltank 1 wird auf Pumpfähigkeit erwärmter Ölschlamm durch die Schlammförderpumpe 11 und die Druckleitung 12 in den Behälter 2 eingespeist, wobei eine Füllstandsmeßeinrichtung 28,29 die Pumpe 11 schaltet. Während der Behandlung wird der Schlamm aus dem unteren Teil 22 des Behälters 2 durch eine Umwälzpumpe 30 über die Ansaugleitung 27 entnommen und über die Druckleitungen 31,32 und eine Austrittsöffnung 25 in den oberen Teil 21 des Behälters 2 eingedrückt, wo eine Prallplatte 26 angeordnet ist. In der Druckleitung 31 sitzt eine kapazitive Meßsonde 33 zur Messung des Wassergehalts. Sie steuert die Ventile 34,35, die auch zu einem einzigen Ventil vereinigt sein können, um den Schlamm umzuwälzen oder bei niedrigem Wassergehalt über Leitung 36 in den Schlamm-Vorratstank 3 abzugeben. Von dem oberen Teil 21 des Behälters 2 führt ein Abzugsrohr 24 zu einem Kondensator 4, in dem der abgetrennte Dampf als Destillat niedergeschlagen wird. Das Destillat wird durch eine Leitung 51 einem Destillattank 5 zugeleitet und aus diesem durch eine Destillatpumpe 53 über ein Druckhalteventil 54 und gegebenenfalls einen Tank in einen nicht dargestellten Entöler abgegeben, in dem die im Destillat enthaltenen leichten Mineralöle ohne Mühe von dem Wasser getrennt werden können. An dem Kondensator 4 ist ein Unterdruckerzeuger 60 z.B. eine Wasserringpumpe über Leitung 61 angeschlossen. Kondensat, das sich an dem Unterdruckerzeuger bildet, kann in einen Lenzbrunnen abgegeben werden. Der Kondensator 4 ist mit Kühlwasserleitungen 41,47 versehen. Der Mantel 23 des Behälters 2 wird über Leitungen 37,38 durch ein geeignetes Heizmedium beheizt, wobei die Zufuhr des Mediums von einem Temperaturfühler 39 an der Ansaugleitung 27 gesteuert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren schafft die Voraussetzung, die noch im Ölschlamm enthaltene Energie durch Verbrennung in einem Kessel ohne Zugabe von wertvollen Kraftstoffen nutzen zu können. Es ist jedoch nicht auf den im normalen Schiffsbetrieb anfallenden Ölschlamm beschränkt, sondern kann auch bei dem bei der Tankreinigung abfallenden Ölschlamm angewendet werden. Darüber hinaus läßt sich das Verfahren auch bei ölschlamm von Landanlagen durchführen und kann für die Entwässerung anderer Schlämme, die einen hohen Wasseranteil und vorzugsweise auch Öl enthalten, eingesetzt werden, und zwar auch, wenn eine Verbrennung des entwässerten Schlamms nicht beabsichtigt ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum Aufbereiten von Ölschlamm für die Verbrennung durch Verminderung des Wassergehalts, wobei der Ölschlamm in einem Behälter unter Unterdruck erwärmt und der aus dem Ölschlamm abgegebene Wasserdampf abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Ölschlamm in einen Behälter bis zu dessen teilweiser Füllung eingeleitet wird, kontinuierlich Ölschlamm aus der im unteren Teil des Behälters vorhandenen Menge entnommen, umgepumpt und in den oberen Teil des Behälters in den unter Unterdruck stehenden Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels eingedrückt wird,
der Wassergehalt der umgepumpten Menge während des Umpumpens und außerhalb des Behälters gemessen wird und
wenigstens ein Teil des Ölschlamms bei Erreichen eines Wassergehalts von weniger als 30% aus der dem Behälter entnommenen Menge weggeleitet wird,
wobei der Ölschlamm in dem Behälter einem Unterdruck ausgesetzt wird, der zwischen 0,04 und 0,4 bar (abs) beträgt, und auf eine Temperatur erwärmt wird, die 15 bis 30 C über dem Siedepunkt reinen Wassers bei demselben Unterdruck liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck in dem Behälter durchschnittlich bei einem Wert zwischen 0,05 und 0,2 bar liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Temperatur des Ölschlamms im Behälter etwa 20 bis 25°C über dem Siedepunkt von Wasser liegt, der dem im Behälter herrschenden Unterdruck entspricht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ölschlamm bei einem Wassergehalt von durchschnittlich 10 bis 15% in der umgepumpten Menge abgegeben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe von entwässerten Ölschlamm beginnt, wenn der Wassergehalt in dem umgepumpten Schlamm etwa 5% unter dem gewünschten Durchschnittswert liegt, und beendet wird, wenn der Wassergehalt etwa 5% über dem gewünschten Wert liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Absinken des Füllstands im Behälter unter einem vorgegebenen unteren Wert vorgewärmter Ölschlamm aus einem Sammeltank eingespeist wird, bis ein oberer Füllstand wieder erreicht ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem beheizbaren und mit Unterdruck beaufschlagbaren Behälter mit wenigstens einem Niveaufühler zur Ermittlung des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter, mit Einrichtungen zur Erzeugung des Unterdrucks und zur Abführung des Dampfes und mit einer Förderpumpe zur Zuführung des Ölschlamms aus einem Schlamm-Sammeltank, dadurch gekennzeichnet, daß
aus dem unteren Teil des Behälters (2) heraus eine Schlamm-Ansaugleitung (27) zu einer Schlamm-Umwälzpumpe (30) führt und von dieser ausgehend eine Schlamm-Druckleitung (31,32) über eine kapazitive Meßsonde (33) zur Ermittlung des Wassergehalts zu einer Austrittsöffnung (25) im oberen Teil des Behälters (2) verläuft,
gegenüber der Austrittsöffnung (25) der Schlamm-Druckleitung (32) in den Behälter (2) und noch oberhalb des maximalen Flüssigkeitsspiegels im Behälter eine Prallplatte (26) angeordnet ist und die Schlamm-Druckleitung (31) mit einer Leitung (36) zur Abführung des aufbereiteten Schlamms in einen Vorratstank (3) verbindbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilanordnung (34,35) zur Abführung des aufbereiteten Schlamms über die Leitung (36) von der Sonde (33) gesteuert wird und daß die Schlamm-Förderpumpe (11) zur Zuführung von unbehandeltem Schlamm in den oberen Teil (21) des Behälters (2) von einem Niveaufühler (28,29) geregelt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (12) für noch nicht behandelten Schlamm von der Schlamm-Förderpumpe (11) kurz vor der Einmündung in den Behälter (2) an die Schlamm-Druckleitung (32) angeschlossen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (25) der Druckleitung (32) als Düse ausgebildet ist.
EP84114620A 1983-12-09 1984-12-01 Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Oelschlamm f r die Verbrennung Withdrawn EP0146062A3 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3344526 1983-12-09
DE19833344526 DE3344526C2 (de) 1983-12-09 1983-12-09 Aufbereitung von Ölschlamm für die Verbrennung und hierfür vorgesehene Einrichtung
DE3432210 1984-09-01
DE19843432210 DE3432210A1 (de) 1984-09-01 1984-09-01 Aufbereitung von oelschlamm insbesondere fuer die verbrennung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0146062A2 true EP0146062A2 (de) 1985-06-26
EP0146062A3 EP0146062A3 (de) 1987-04-29

Family

ID=25816302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84114620A Withdrawn EP0146062A3 (de) 1983-12-09 1984-12-01 Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Oelschlamm f r die Verbrennung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0146062A3 (de)
DK (1) DK588384A (de)
ES (1) ES8601291A1 (de)
NO (1) NO159575C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288413A (en) * 1991-10-24 1994-02-22 Shell Oil Company Treatment of a waste sludge to produce a non-sticking fuel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2388931A (en) * 1944-01-31 1945-11-13 Universal Oil Prod Co Fractionation
GB1147525A (en) * 1966-07-20 1969-04-02 Henry Balfour & Company Ltd Method of and apparatus for treating a liquid
FR2143872A1 (de) * 1971-06-30 1973-02-09 Polysar Ltd
DE2833106A1 (de) * 1978-07-28 1980-06-12 Marinetechnik Planungsges Verfahren und vorrichtung zum entoelen von bilgenwasser u.dgl.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2388931A (en) * 1944-01-31 1945-11-13 Universal Oil Prod Co Fractionation
GB1147525A (en) * 1966-07-20 1969-04-02 Henry Balfour & Company Ltd Method of and apparatus for treating a liquid
FR2143872A1 (de) * 1971-06-30 1973-02-09 Polysar Ltd
DE2833106A1 (de) * 1978-07-28 1980-06-12 Marinetechnik Planungsges Verfahren und vorrichtung zum entoelen von bilgenwasser u.dgl.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5288413A (en) * 1991-10-24 1994-02-22 Shell Oil Company Treatment of a waste sludge to produce a non-sticking fuel

Also Published As

Publication number Publication date
EP0146062A3 (de) 1987-04-29
DK588384D0 (da) 1984-12-07
DK588384A (da) 1985-06-10
NO159575C (no) 1989-01-18
NO159575B (no) 1988-10-10
ES538404A0 (es) 1985-11-01
NO844813L (no) 1985-06-10
ES8601291A1 (es) 1985-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009001305B4 (de) Verfahren und Anlage zum Aufwerten von Kohle
US2273915A (en) Process of desalting petroleum
WO1981001141A1 (en) Process and device for processing bilge water
DE3641924A1 (de) Vorrichtung zum entwaessern von bei der reinigung von brennstoffseparatoren angefallenen brennstoffen, insbesondere zur installierung auf schiffen
DE2533150A1 (de) Wasserdestillationsanlage
DE3432210A1 (de) Aufbereitung von oelschlamm insbesondere fuer die verbrennung
DE3344526C2 (de) Aufbereitung von Ölschlamm für die Verbrennung und hierfür vorgesehene Einrichtung
EP0146062A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Oelschlamm f r die Verbrennung
DE2538187B2 (de) Verfahren zum nassentstauben von gasen
EP0044948A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Gas aus insbesondere landwirtschaftlichen Abfallstoffen
EP0057228A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von abwasser
DE3916732C2 (de)
DE3534094A1 (de) Eindampfung von sickerwasser aus muell-deponien
DE2833106C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entölen von Bilgenwasser u.dgl.
DE2115589B2 (de) Verfahren zur Trennung von Emulsionen und Verwendung eines Dünnschichtverdampfers hierzu
DE3206000A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen einer fluessigkeit
DE2354294A1 (de) Verschmutzungsfreie gasturbinenanlage
DE102009049823A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Prozesswasser
DE2721221C3 (de) Vorrichtung zum Erwarmen von pumpbaren Substanzen
DE3642041C2 (de)
DE2304649A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen veraschung von brennbaren abfaellen und schlamm
DE565234C (de) Verfahren und Einrichtung zur gasgeschuetzten Speicherung und Entgasung von Wasser mittels eines oberhalb des Wasserspiegels eines Speichers aufrechterhaltenen Dampfpolsters
DE2718751A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur beseitigung von verbrauchten bearbeitungsfluessigkeiten
DE4418614C1 (de) Verfahren zum thermischen Behandeln von Kohlenwasserstoff-Verbindungen
DE3236787A1 (de) Anlage zur gewinnung von kohlenwasserstoffprodukten aus altoelen oe.ae..

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE DE FR GB IT NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): BE DE FR GB IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19870602

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HOWALDTSWERKE-DEUTSCHE WERFT AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 19880322

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 19890227

R18W Application withdrawn (corrected)

Effective date: 19890227

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: KNOTT, HERMS

Inventor name: WETZEL, STEFAN