EP0377606A1 - Process for purifying and regenerating used oils. - Google Patents

Process for purifying and regenerating used oils.

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EP0377606A1
EP0377606A1 EP88907226A EP88907226A EP0377606A1 EP 0377606 A1 EP0377606 A1 EP 0377606A1 EP 88907226 A EP88907226 A EP 88907226A EP 88907226 A EP88907226 A EP 88907226A EP 0377606 A1 EP0377606 A1 EP 0377606A1
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EP
European Patent Office
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oil
temperature
oil phase
solution
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EP88907226A
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EP0377606B1 (en
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Adekunle Onabajo
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RWE Entsorgung AG
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    • 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
    • C10G31/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by methods not otherwise provided for
    • 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
    • C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/10—Lubricating oil

Definitions

  • the invention relates to a process for cleaning and regenerating used oils, in particular used lubricating oils, by filtration, heat treatment and stripping of the low boilers consisting of solvent and water.
  • Waste oils are used mineral oils, especially used engine and lubricating oils.
  • the utility value of mineral lubricating oils is greatly affected by oxidation products, pollution ⁇ f - and other additives that accumulate during use. Products of this type no longer fully fulfill their task and must be replaced. They are referred to as waste oils and are collected for reasons of environmental protection, raw material conservation and also from an economic point of view
  • Old oils mainly consist of a base oil based on mineral oil or synthetic oil, but contain considerable amounts of foreign matter, e.g. B. water, solvents, fuels, asphalt-like substances, acids, resins, ashes and additives such as antioxidants, anti-corrosion agents,
  • the additives can contain halogen, sulfur and nitrogen compounds and numerous other, sometimes toxic, components.
  • Waste oils are first cleaned mechanically by removing undissolved impurities and foreign substances by sedimentation, filtration or centrifugation.
  • Waste oil is subjected to a refining hydrogenation over nickel-molybdenum catalysts after pretreatment with an aqueous diammonium phosphate solution.
  • polychlorinated biphenyls are also said to be at least partially degraded in this process, chlorinated solvents and cleaning liquids, metalworking oils and other processing oils and their composition are intended for the regeneration of this process is not clearly identified, and insulating and transformer oils have not been obtained in the feed material. Suitable used products for this process are therefore essentially used engine oils.
  • the waste oil is freed of water and dirt by sedimentation and residual water and low boilers by atmospheric distillation.
  • the gas oil fraction is then separated off in a separate stage.
  • the lubricating oil components are fractionated, condensed and dirt, additives and part of the oxidation products removed as a sump.
  • the distillates are hydrofinished and stripped. Since acid refining is also absent in this process, additives or foreign components must either be separable by distillation or convertible by hydrogenation. Ingredients must not impair the activity of the hydrogenation catalyst, so that, for. B. Cutting oils with contents of halogenated hydrocarbons cannot be processed by this method either, see Ullmanns Encyklopadie der technical chemistry, 4th edition volume 20, page 500.
  • the oxidation products and additives are likewise not removed with sulfuric acid, but rather by treatment with finely dispersed sodium, as a result of which they either polymerize or are converted into sodium salts which have such a high boiling point that the oil distils become can.
  • the distillation takes place in two steps, the second of which is designed as a short-path thin-film evaporation for separating the reaction products.
  • the invention has for its object to develop a universally applicable method that allows pollutants and other undesirable components from used lubricating oils and other waste oils with higher product yields and higher product quality with less process effort and in particular less landfill than according to the prior art the technology possible to remove.
  • the process should in particular be suitable for special treatments, the hydrogenation or, for example, the treatment with sodium, and to bring about procedural simplifications and the associated cost reductions, for example by avoiding the catalyst poisoning when the hydrogenation stage is switched on.
  • This object is achieved according to the invention by either collecting waste oils after coarse filtration
  • process step (3) from the oil phase at a temperature of 100 to 140 ° C and a pressure of 20 to 100 Torr separates the low boilers consisting of water and solvent.
  • dewatering takes place in particular.
  • the feedstocks bind the water as a residue, which is then removed in a known manner by separation. 50 to 80% of the free water present in the waste oil is separated in this way.
  • the residual water and the low boilers are then removed by distillation in process stage (3).
  • the waste oil treatment according to process steps (1) to (3) is carried out in a temperature range from 50 to 140 ° C., temperatures as low as possible in this range are preferred.
  • stage (3) PCB accumulation in the low boilers and water is excluded because the boiling point range of polychlorinated bi- and terphenyls is above the stripping temperature. PCB is therefore not removed in process stage (3), which ensures that the low boilers and water obtained by this process are not contaminated with PCB. This is of great importance for an environmentally friendly process for waste oil processing.
  • Process stage 3 can also be carried out before process stage 2 by first separating the low boilers from the mixture obtained, then letting them settle in a decanter and finally separating the sedimented material.
  • the alkali 'wass rglaslosonne and / or the Polyalkylenglykolaten preheated in particular to 30 to 60 ° C, preferably to about 50 ° C.
  • the oil phase pretreated according to process steps (1) to (3) is treated further by:
  • a further embodiment of the process according to the invention in particular for the treatment of waste oils containing polychlorinated bi- and terphenyls, consists in further treating the oil phase pretreated by process steps (1) to (3) by (6) pretreating the waste oil phase a temperature of 70 to 120 ° C. is heated in a closed agitator and 3 to 8 parts by weight of n-alkanes with 6 to 10 carbon atoms are added to 1 part by weight of the pretreated waste oil phase, with intensive stirring, based on the pretreated waste oil phase, 0 , 1 to 0.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a pH of -9 and 0.1 to 0.5% by weight of polyalkylene glycol of the general formula
  • the oil phase is treated at a temperature of ' 3E-60 ° C in an adsorber, preferably a percolate adsorber, with a filter insert, the filter insert bleaching earth or compacted
  • the low boilers (n-alkanes) are separated off from the oil filtrate at a temperature of 50 to 80 ° C. and a pressure of 20 to 100 torr.
  • a hydrogenation treatment step known per se can be switched between process step (3) and process step (4), in which, in the presence of a hydrogenation-active catalyst, in particular at 200 to 400 ° C. and 10 to 200 bar and preferably at 300 up to 380 ° C and 40 to 60 bar the pretreated oil phase is hydrogenated.
  • a hydrogenation-active catalyst in particular at 200 to 400 ° C. and 10 to 200 bar and preferably at 300 up to 380 ° C and 40 to 60 bar the pretreated oil phase is hydrogenated.
  • the filter insert of process stage (4) or (8) is regenerated if necessary by washing it free of the adsorbed material with a solvent.
  • a ketone solvent is preferably used for this purpose, which in particular consists of one or more solvents each having a boiling point of 50 to 80 ° C. and is in particular acetone or methyl ethyl ketone.
  • the treated oil phase is finally subjected to vacuum distillation at a temperature of 200 to 300 ° C. and a pressure of 1 to 50 torr.
  • a further embodiment of the process according to the invention provides for treatment of the dry oil phase (with water content - ⁇ 0.1% by weight) after process step (3) in a manner known per se .%) with finely dispersed sodium.
  • Process stages (1) to (3) are able to deliver a constant water-free oil flow, which is the most important requirement for the use of sodium. Since the oxidation products and the non-PCB chlorine compounds are largely removed by the pretreatment in this water-free oil stream, the sodium process is economically viable.
  • the sodium required for the waste oil treatment is added to the pretreated waste oil in the form of a dispersion, in particular consisting of sodium particles of 5 to 10 ⁇ m in a base oil of a similar composition to motor oils.
  • a dispersion in particular consisting of sodium particles of 5 to 10 ⁇ m in a base oil of a similar composition to motor oils.
  • a dispersion of 33% by weight sodium is particularly suitable for the treatment of the pretreated dry oil stream.
  • the amount of dispersion added is matched to the content of inorganic chlorine.
  • the treatment temperature and time depend on the quality of the dry oil. Normally, one can be in a temperature range from 20 ° C to 250 ° C and in particular in a temperature range from 100 to 200 ° C and in a period of 1 to 30 minutes reliable PCB separation can be achieved.
  • the method according to the invention is a mild and environmentally friendly method. At the same time, an inexpensive and simple process and apparatus technology is guaranteed. Several physical and chemical processes run in parallel in the individual process steps of the pretreatment. Both the removal of all pollutants and the preparation run under mild process conditions. Here the - 0 "filtering adsorption" is of particular importance for the cleaning of the material to be regenerated.
  • the method steps of the method according to the invention are:
  • the base oil obtained is characterized by a cheaper and higher viscosity index than fresh oil. All ash-forming additives - otherwise causing sludge formation - are removed. H. the ash content is practically 0% by weight. The viscosity improvement additives are largely retained, namely at least 1/3 of the corresponding additives of the fresh additive package.
  • Contaminants in used oil form stable dispersions due to the presence of detergents. Additives prevent the physical separation of the contaminants by gravity and / or centrifugal force.
  • the flocculants and adsorbents namely alkali water glass and polyalkylene glycol of the formula given, destabilize the dispersion. The differences in density between the oil and foreign matter phases thus take effect.
  • the chlorine compounds are chemically converted and NaCl and non-chlorinated compounds are formed.
  • the oxidation products are neutralized and 5 the converted and neutralized products are adsorbed.
  • process stage (2) impurities and the flocculants and adsorbents are separated off.
  • the flocculated, dispersed impurities are eliminated by decanters or separators as a result of the destabilization which took place in stage (1) and the density differences which became effective in stage (1) by the action of gravity or minimal centrifugal forces.
  • process stage (3) the low boilers, namely polar and non-polar solvents, and water are removed.
  • the solvent and adsorbent additive in process stage (6) serves for the further precipitation of finely dispersed impurities, in which case these additives bring about the removal of polychlorinated bi- and terphenylene and the solvent additive supports the subsequent stage of the filtering adsorption. If no polychlorinated bi- and terphenyls are present, the addition of the n-alkanes can be used to go directly to the filtering adsorption stage without the further addition of adsorbents - see process stage (4).
  • Process stage (6) with the addition of solvent and adsorbent is followed by process stage (7), which largely corresponds to process stage (2).
  • the filtering adsorption takes place in process stage (8) or (4). In this stage, the remaining dissolved and undissolved impurities and undesired residual additives are specifically bound to the adsorbents.
  • the lubricating oil components (hydrocarbons) pass through the adsorbents.
  • This filtering adsorption is a multi-parameter separation method, which is characterized in that two chemically different substances or two chemically different groups of substances are separated from one another due to their different adsorption capacity, by allowing a specific solvent and an adsorbent to act on the mixture.
  • the filtering adsorption differs in that there is only a single phase during the separation, while the filtration requires two phases, generally solid / liquid.
  • Adsorbed material namely 5 to 10% by weight of finely dispersed, dissolved oxidation products and residual additives, are desorbed with suitable solvents, solvents with a boiling point of up to 80 ° C., in particular acetone or methyl ethyl ketone.
  • the adsorbent is dried at about 60 to about 120 ° C., preferably about 100 ° C., under a protective gas, preferably nitrogen, and then brought to the temperature required for process step (8).
  • the adsorbent is now ready for use again and can be used continuously at these values.
  • the lubricating oil components (about 1.5% by weight) contained in the adsorbent are removed by solvent rinsing, in particular with n-heptane, before regeneration of the adsorbent (with acetone or methyl ethyl ketone) and process step (6) or ( 9) fed. This step serves to increase the yield of the regrind.
  • the residual additives and oxidation products obtained after evaporation of the solvent can be found as additives e.g. for asphalt processing use.
  • PCBs, chlorinated dioxins, furans and aliphates with chlorine levels ⁇ 5% can be degraded in this way to below the detection limit.
  • the recovered solvent is used again for solvent rinsing.
  • the solvent is separated from the regenerate and returned in step (4) or (6).
  • the oil phase finally obtained is a mixture of lubricating oil fractions with different flash points and viscosities, the fractions have to be separated under vacuum and temperatures above 200 ° C.
  • the swamp is base oil.
  • the process comprising process steps (1) to (3) can be used for decentralized waste oil processing, in that the collected waste oils are brought together in area collection points and treated in decentralized small plants according to the process comprising process steps (1) to (3) as a partial process .
  • the thus treated waste oil may then in a central large-scale plant the method according to one or more of the dependent claims in particular for removing chlorine compounds and per- J- Q chlorinated bi- and terphenyls are subjected.
  • Solutions effective in the concentration range 2.5 to 20% by weight.
  • COMPALOX compacted aluminum oxide grain size 1.5 to 5 mm specific surface 180 to 200 m 2 / g chemical composition:
  • Adsorbent regeneration with acetone, methyl ethyl ketone (technical).
  • Filters used stainless steel, sieve mesh 20 ⁇ m to 200 ⁇ m; Glass fiber filter and non-woven filter. I
  • Waste oil not containing PCBs was treated with n-heptane in the ratio of oil phase to n-heptane of 1: 4 parts by weight in a closed stirrer, as specified in Example 1, in the dry oil phase, and the mixture was stirred vigorously at 40 ° C. for 30 minutes .
  • the oil solution was then in a decanter at 10 to 20 ° C with a throughput of 12,000 ml / h
  • PCB-containing used oil was in a closed agitator, _., _. after the addition of n-heptane in the ratio of oil phase to n-heptane of 1: 4 parts by weight to the oil phase pretreated according to Example 1, with intensive stirring at 80 ° C. with a mixture of 0.25% by weight preheated to 50 ° C. Soda water glass 50/51 (alkaline) and 0.1% by weight of polyethylene glycol (average molecular weight 600, OH number 170 mgKOH / g), each based on the dry oil phase. The mixture was stirred intensively at 70 ° C. for about 110 minutes.
  • the oil solution from Examples 2 and 3 was subjected to a "filtering adsorption".
  • the adsorbers consisted of a stainless steel mesh (20 - 40 micron) and an adsorber j - benspackung with bleaching earth Tonsil CCG 30/60.
  • the undesired oil components were adsorbed at 40 ° C. It was regenerated with n-heptane.
  • the throughput of regenerated solution was 3,000 ml / h.
  • the solvent n-heptane was recovered from the regenerate solution by distillation at 70 ° C. and a pressure of 50 torr.
  • the regenerate obtained was a mixture of lubricating oil fractions with different flash points and viscosities.
  • the fractions were separated under vacuum at 5 250-300 ° C and a pressure of 1 to 10 Torr.
  • the bottom was obtained as the bottom.
  • the adsorber has been regenerated by desorbing the adsorbed impurities (oxidation products, unwanted residual additives, degradation products, etc.) at 50 ° C with acetone (boiling point 56 ° C).
  • the adsorber was dried under nitrogen flow at 60 ° C and made reusable.
  • the acetone solution obtained was subjected to distillation in order to free the waste from the acetone.
  • the acetone was used again.
  • the wastes from Examples 1, 2, 3 and 4 were used as additives in the concentration range 0.5 to 5% by weight (based on bitumen) for asphalt modification.
  • process stage (4) instead of process stage (4) or (8), thin-film evaporation known per se can be carried out. Likewise, following the treatment with dispersed sodium, the oil phase obtained can be subjected to thin-film evaporation instead of process step (4).
  • the process according to the invention is distinguished from the processes of the prior art by numerous advantages: high economic efficiency, high operational reliability, mild treatment process, enabling decentralized disposal, partial integration into existing systems and processes, residues of the process, either completely reusable as additives or valuable materials for other products or traceable to previous process stages.
  • the base oil obtained was characterized by a cheaper and higher viscosity index than the fresh oil. All ash-forming additives - otherwise causing sludge formation (in particular in the engine) - are removed, ie the base oil obtained has an ash content of almost 0.0% by weight. Finally, the additives to improve the viscosity are largely retained, in accordance with previous ones 1

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Abstract

On mélange des huiles usées, notamment des huiles lubrifiantes usées, après leur filtrage grossier, à une solution aqueuse de verre soluble et à une solution aqueuse de polyalkylène-glycol, en les agitant a une température élevée. On laisse ensuite le mélange ainsi obtenu se déposer, on en sépare le matériau sédimenté et on sépare l'eau et la fraction de bas point d'ébullition de la phase huileuse par distillation. On peut soumettre la phase huileuse sèche ainsi obtenue à une adsorption de filtrage, directement ou après un traitement en soi connu avec une dispersion de sodium, puis à un fractionnement par distillation.Used oils, especially used lubricating oils, after their coarse filtering, are mixed with an aqueous solution of water glass and an aqueous solution of polyalkylene glycol, with stirring at an elevated temperature. The mixture thus obtained is then allowed to settle, the sedimented material is separated therefrom and the water and the low boiling point fraction from the oily phase are separated by distillation. The dry oily phase thus obtained can be subjected to filter adsorption, directly or after treatment known per se with a sodium dispersion, then to fractionation by distillation.

Description

Verfahren zur Reinigung und Regenerierung von Altölen Process for cleaning and regeneration of waste oils
5 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung und Regenerierung von Altölen, insbesondere von gebrauchten Schmierölen, durch Filtrierung, Wärmebehandlung und Abstrei¬ fen der aus Lösungsmittel und Wasser bestehenden Leichtsie- der.The invention relates to a process for cleaning and regenerating used oils, in particular used lubricating oils, by filtration, heat treatment and stripping of the low boilers consisting of solvent and water.
1010
Altöle sind gebrauchte Mineralöle, insbesondere gebrauchte Motoren- und Schmieröle. Der Gebrauchswert von Mineral- schmierölen wird durch Oxydationsprodukte, Verschmutzung τf- und sonstige Beimengungen, die sich während der Anwendung ansammeln, stark beeinträchtigt. Derartige Produkte werden ihrer Aufgabe nicht mehr voll gerecht und müssen ausge¬ tauscht werden. Sie werden als Altδle bezeichnet und aus Gründen des Umweltschutzes, der Rohstoffkonservierung und auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten gesammelt undWaste oils are used mineral oils, especially used engine and lubricating oils. The utility value of mineral lubricating oils is greatly affected by oxidation products, pollution τf - and other additives that accumulate during use. Products of this type no longer fully fulfill their task and must be replaced. They are referred to as waste oils and are collected for reasons of environmental protection, raw material conservation and also from an economic point of view
20 aufgearbeitet. Altδle bestehen überwiegend aus einem Grundδl auf Mineralöl- oder Syntheseölbasis, enthalten jedoch er¬ hebliche Fremdstoffanteile, z. B. Wasser, Lösungsmittel, Kraftstoffe, asphaltartige Stoffe, Säuren, Harze, Aschen und Additive wie Antioxydantien, Korrosionsschutzmittel,20 worked up. Old oils mainly consist of a base oil based on mineral oil or synthetic oil, but contain considerable amounts of foreign matter, e.g. B. water, solvents, fuels, asphalt-like substances, acids, resins, ashes and additives such as antioxidants, anti-corrosion agents,
25 Netzmittel, Dispergiermittel, Schaumverhütungsmittel und Viskositätsindexverbesserer. Die Additive können Halogen-, Schwefel- und Stickstoffverbindungen und zahlreiche an¬ dere, zum Teil toxische Komponenten enthalten.25 wetting agents, dispersing agents, anti-foaming agents and viscosity index improvers. The additives can contain halogen, sulfur and nitrogen compounds and numerous other, sometimes toxic, components.
3.03.0
Altöle werden zunächst mechanisch gereinigt, indem ungelöste Verunreinigungen und Fremdstoffe durch Sedimentation, Filtration oder Zentrifugieren abgetrennt werden. Die Ab-Waste oils are first cleaned mechanically by removing undissolved impurities and foreign substances by sedimentation, filtration or centrifugation. The Ab-
35 trennung kann durch Erwärmen des Altöls auf 50 bis 100 °C erheblich beschleunigt werden.35 Separation can be accelerated considerably by heating the used oil to 50 to 100 ° C.
Die konventionelle Regeneration von Altölen erfolgt in einem mehrstufigen Prozeß, wie er in Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie 4. Auflage, Band 20 Seite 498 beschrieben ist. Nach der Grobentfernung von Wasser und festen Fremdstoffen werden durch atmosphärische Destilla¬ tion bei etwa 250 °C leichtsiedende Anteile und Restwasser entfernt, sodann durch Schwefelsäureraffination mit an¬ schließender Kalkneutralisation Oxydationsprodukte und Additive entfernt und der Raffinationsschlamm durch Dekan¬ tieren bzw. Filtrieren abgetrennt. Die Aufteilung in ein bis zwei Leicht- bzw. Mittelviskosedestillat- und Rückstandsfraktionen erfolgt durch Vakuumdestillation bei 80 bis 100 mbar, und schließlich werden die Fraktionen durch Bleicherdebehandlung aufgehellt und stabilisiert.The conventional regeneration of waste oils takes place in a multi-stage process, as described in Ullmann's Encyklopadie der technical chemistry 4th edition, volume 20 page 498. After the rough removal of water and solid foreign substances, low-boiling fractions and residual water are removed by atmospheric distillation at about 250 ° C., then oxidation products and additives are removed by sulfuric acid refinement with subsequent lime neutralization, and the refining sludge is separated off by decanting or filtering. The division into one or two light or medium-viscosity distillate and residue fractions is carried out by vacuum distillation at 80 to 100 mbar, and finally the fractions are lightened and stabilized by bleaching earth treatment.
Nach dem PROP-Verfahren der Phillips Petroleum Co., wie es in Hydrocarbon Processing, September 1979,Seiten 148 ff. beschrieben ist, wird Altöl nach einer Vorbehandlung mit einer wäßrigen Diammoniumphosphatlösung einer raffi¬ nierenden Hydrierung über Nickel-Molybdän-Katalysatoren unterworfen. Obwohl bei diesem Verfahren angeblich auch polychlorierte Biphenyle zumindest teilweise abgebaut werden , sollen für dieses Verfahren der Regenerierung chlorierte Lösungsmittel und Reinigungsflüssigkeiten, Metallbearbeitungsöle sowie andere Bearbeitungsöle, deren Zusammensetzung nicht klar identifiziert ist, sowie Isolier- und Trans¬ formatorenöle im Einsatzmaterial nicht erhalten sein. Geeignete Einsatzprodukte für dieses Verfahren sind daher im wesentlichen Alt-Motorenöle.According to the PROP process from Phillips Petroleum Co., as described in Hydrocarbon Processing, September 1979, pages 148 ff., Waste oil is subjected to a refining hydrogenation over nickel-molybdenum catalysts after pretreatment with an aqueous diammonium phosphate solution. Although polychlorinated biphenyls are also said to be at least partially degraded in this process, chlorinated solvents and cleaning liquids, metalworking oils and other processing oils and their composition are intended for the regeneration of this process is not clearly identified, and insulating and transformer oils have not been obtained in the feed material. Suitable used products for this process are therefore essentially used engine oils.
Nach dem KTI-Verfahren der Kinetics Technology Inter¬ national wird das Altöl durch Sedimentation von Wasser und Schmutz und durch atmosphärische Destillation von Restwasser und Leichtsiedern befreit. Sodann wird in einer separaten Stufe die Gasölfraktion abgetrennt. In der folgenden Vakuumdestillation werden die Schmieröl¬ anteile fraktioniert, kondensiert und Schmutz, Additive und ein Teil der Oxydationsprodukte als Sumpf abgezogen, Die Destillate werden hydrofiniert und gestrippt. Da auch bei diesem Verfahren die Säureraffination fehlt, müssen Additive bzw. Fremdkomponenten entweder durch Destillation abtrennbar oder durch Hydrierung umwandelbar sein. Inhaltsstoffe dürfen die Aktivität des Hydrierkata- lysators nicht beeinträchtigen, so daß z. B. Schneidöle mit Gehalten an halogenen Kohlenwasserstoffen nach diesem Verfahren ebenfalls nicht verarbeitet werden können, siehe Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4. Auflage Band 20, Seite 500.According to the KTI process from Kinetics Technology International, the waste oil is freed of water and dirt by sedimentation and residual water and low boilers by atmospheric distillation. The gas oil fraction is then separated off in a separate stage. In the following vacuum distillation, the lubricating oil components are fractionated, condensed and dirt, additives and part of the oxidation products removed as a sump. The distillates are hydrofinished and stripped. Since acid refining is also absent in this process, additives or foreign components must either be separable by distillation or convertible by hydrogenation. Ingredients must not impair the activity of the hydrogenation catalyst, so that, for. B. Cutting oils with contents of halogenated hydrocarbons cannot be processed by this method either, see Ullmanns Encyklopadie der technical chemistry, 4th edition volume 20, page 500.
Bei den Recyclon-Verfahren werden die Oxydationsproduk¬ te und Additive ebenfalls nicht mit Schwefelsäure, sondern durch eine Behandlung mit fein dispergiertem Natrium entfernt, wodurch sie entweder polymerisieren oder in Natriumsalze übergeführt werden, die einen so hohen Siede¬ punkt haben, daß das Öl destilliert werden kann. Die Destillation erfolgt in zwei Schritten, von denen der zweite als Kurzweg-Dünnschicht-Verdampfung zur Abtrennung der Reaktionsprodukte ausgebildet ist.In the recycling process, the oxidation products and additives are likewise not removed with sulfuric acid, but rather by treatment with finely dispersed sodium, as a result of which they either polymerize or are converted into sodium salts which have such a high boiling point that the oil distils become can. The distillation takes place in two steps, the second of which is designed as a short-path thin-film evaporation for separating the reaction products.
Die bekannten Verfahren sind somit sowohl mit sehr hohem technischen Aufwand verbunden als auch unzureichend für das Altölgemisch, das an den Sammelstellen zur Regenerie¬ rung zusammengeführt wird und beliebige Komponenten ent¬ hält.The known methods are therefore both very expensive and inadequate for the waste oil mixture which is brought together at the collection points for regeneration and contains any components.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universell einsetzbares Verfahren zu entwickeln, das gestattet, Schadstoffe und sonstige unerwünschte Bestandteile aus gebrauchten Schmierölen und sonstigen Altölen mit höhe¬ ren Produktausbeuten und höherer Produktqualität bei geringerem Verfahrensaufwand und insbes. geringerem De¬ ponieanfall als nach dem Stand der Technik möglich zu entfernen. Das Verfahren soll insbesondere geeignet sein für spezielle Behandlungen, die Hydrierung oder etwa die Behandlung mit Natrium einzubeziehen und verfahrens¬ technisch Vereinfachungen und hierdurch bedingte Kosten¬ reduzierungen, etwa durch Vermeidung der Katalysatorver¬ giftung bei einer eingeschalteten Hydrierstufe, herbeizu¬ führen.The invention has for its object to develop a universally applicable method that allows pollutants and other undesirable components from used lubricating oils and other waste oils with higher product yields and higher product quality with less process effort and in particular less landfill than according to the prior art the technology possible to remove. The process should in particular be suitable for special treatments, the hydrogenation or, for example, the treatment with sodium, and to bring about procedural simplifications and the associated cost reductions, for example by avoiding the catalyst poisoning when the hydrogenation stage is switched on.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Altδle nach einer Grobfiltrierung entwederThis object is achieved according to the invention by either collecting waste oils after coarse filtration
(1) auf eine Temperatur von 50 bis 100 °C in einem geschlossenen Rührwerk erhitzt und unter intensivem Rühren jeweils bezogen auf das Altöl versetzt mit 0,5 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Alkaliwasserglas- lδsung mit einem Wassergehalt von 30 bis 70 Gew.%, bezogen auf die Lösung, und 0,25 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Lösung eines Polyalkylenglykols der Formel(1) heated to a temperature of 50 to 100 ° C. in a closed stirrer and mixed with 0.5 to 2.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a water content of 30 to 70, based on the waste oil, with intensive stirring % By weight, based on the solution, and 0.25 to 2.5% by weight of one aqueous solution of a polyalkylene glycol of the formula
R0-(CH-CH„-0) -RR0- (CH-CH "-0) -R
| 2 n i| 2 n i
R1 mit R = n-Alkyl mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, R- = Wasserstoff, Älkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoff- atomen, n = 20 bis 125 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000, sowie einem Wassergehalt von 80 bis 97,5 Gew.%, bezogen auf die Lösung, oder R 1 with R = n-alkyl having 8 to 20 carbon atoms, R- = hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, n = 20 to 125 and an average molecular weight of 1,000 to 10,000, and a water content of 80 to 97, 5% by weight, based on the solution, or
auf eine Temperatur von 60 bis 80°C, insbesondere im Bereiche von 70°C, erhitzt und unter intensivem Rühren jeweils bezogen auf das Altöl versetzt mit 0,5 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Alkaliwasserglas¬ lösung mit einem Wassergehalt von 40 bis 60 Gew.%, bezogen auf die Lösung, und 0,25 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Lösung eines Polyalkylenglykols der Formelheated to a temperature of 60 to 80 ° C., in particular in the range of 70 ° C., and mixed with 0.5 to 2.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a water content of 40, based on the waste oil, with intensive stirring to 60% by weight, based on the solution, and 0.25 to 2.5% by weight of an aqueous solution of a polyalkylene glycol of the formula
R2_0-(CIH-CH2,-0)nR2_ _I_IR2_0- (CIH-CH2, -0) nR2_ _I_I
CH3 mit R7 = n-Alkyl mit 10 bis 14 Kohlenwasserstoff- atomen, bevorzugt Cj-H-^n = 21 bis 30.und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2.000 bis 5.000 mit einem Wassergehalt von 80 bis 97,5 Gew.%, bezogen auf die Lösung,CH 3 with R 7 = n-alkyl having 10 to 14 hydrocarbon atoms, preferably C j -H- ^ n = 21 to 30 and an average molecular weight of 2,000 to 5,000 with a water content of 80 to 97.5% by weight , based on the solution,
(2) das erhaltene Gemisch in einem Dekanter bei 70 bis 90°C absetzen läßt, das sedimentierte Material abgetrennt und(2) the mixture obtained can settle in a decanter at 70 to 90 ° C, the sedimented material separated and
(3) aus der Ölphase bei einer Temperatur von 100 bis 140°C und einem Druck von 20 bis 100 Torr die aus Wasser und Lösungsmittel bestehenden Leichtsieder abtrennt. In der Verfahrensstufe (2) findet insbesondere eine Ent¬ wässerung statt. Die Einsatzstoffe binden das Wasser als Rückstandssehlamm, der dann durch Separation in be¬ kannter Weise abgetrennt wird. 50 bis 80 % des im Altöl vorhandenen freien Wassers werden auf diese Weise abge¬ trennt. Die Entfernung des Restwassers und der Leichtsie- der erfolgt sodann destillativ in der Verfahrensstufe (3). Die Altδlbehandlung nach den Verfahrensstufen (1) bis (3) erfolgt in einem Temperaturbereich von 50 bis 140°C, wobei möglichst tiefe Temperaturen dieses Bereichs bevorzugt sind. In der Stufe (3) ist eine PCB-Anreiche- rung in den Leichtsiedern und Wasser ausgeschlossen, da der Siedepunktsbereich von polychlorierten Bi- und Terphenylen oberhalb der Stripptemperatur liegt. Eine PCB-Abtrennung erfolgt daher in der Verfahrensstufe (3) nicht, womit gewährleistet ist, daß die nach diesem Ver¬ fahren erhaltenen Leichtsieder und Wasser nicht mit PCB belastet sind. Dies ist für ein umweltfreundliches Ver¬ fahren für Altölaufarbeitung von großer Bedeutung.(3) from the oil phase at a temperature of 100 to 140 ° C and a pressure of 20 to 100 Torr separates the low boilers consisting of water and solvent. In process step (2), dewatering takes place in particular. The feedstocks bind the water as a residue, which is then removed in a known manner by separation. 50 to 80% of the free water present in the waste oil is separated in this way. The residual water and the low boilers are then removed by distillation in process stage (3). The waste oil treatment according to process steps (1) to (3) is carried out in a temperature range from 50 to 140 ° C., temperatures as low as possible in this range are preferred. In stage (3), PCB accumulation in the low boilers and water is excluded because the boiling point range of polychlorinated bi- and terphenyls is above the stripping temperature. PCB is therefore not removed in process stage (3), which ensures that the low boilers and water obtained by this process are not contaminated with PCB. This is of great importance for an environmentally friendly process for waste oil processing.
Verfahrensstufe 3 kann auch vor Verfahrensstufe 2 durchge¬ führt werden, indem zunächst die Leichtsieder aus dem erhaltenen Gemisch abgetrennt, sodann in einem Dekanter absetzen gelassen und schließlich das sedimentierte Material abgetrennt wird.Process stage 3 can also be carried out before process stage 2 by first separating the low boilers from the mixture obtained, then letting them settle in a decanter and finally separating the sedimented material.
Vorzugsweise werden in Verfahrensstufe (1 ) die Alkali- ' wass rglaslosungen und/oder die Polyalkylenglykollösungen vorgewärmt, insbesondere auf 30 bis 60°C, bevorzugt auf etwa 50°C. Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens behandelt man die nach den Verfahrens¬ schritten (1) bis (3) vorbehandelte Ölphase weiter, indem manPreferably, in process stage (1) the alkali 'wass rglaslosungen and / or the Polyalkylenglykollösungen preheated, in particular to 30 to 60 ° C, preferably to about 50 ° C. According to a further embodiment of the process according to the invention, the oil phase pretreated according to process steps (1) to (3) is treated further by:
(4) die Ölphase bei einer Temperatur von 30 bis 120 °C mit 3 bis 8 Gewichtsteilen n-Alkanen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen auf 1 Gewichtsteil der vorbe¬ handelten Ölphase versetzt, unter Beibehaltung der Temperatur für eine Weile intensiv rührt, das erhaltene Gemisch in einem Dekanter bei Raumtempera¬ tur absetzen läßt, das sedi entierte Material ab¬ trennt, die Ölphase in einem Adsorber mit Filterein¬ satz behandelt, wobei der Filtereinsatz Bleicherden oder kompaktiertes Aluminiumoxid enthält, und(4) the oil phase at a temperature of 30 to 120 ° C with 3 to 8 parts by weight of n-alkanes with 6 to 10 carbon atoms to 1 part by weight of the pretreated oil phase, while maintaining the temperature for a while stirring vigorously, the mixture obtained settles in a decanter at room temperature, separates the sedated material, treats the oil phase in an adsorber with filter insert, the filter insert containing bleaching earth or compacted aluminum oxide, and
(5) aus dem erhaltenen Ölfiltrat bei einer Temperatur von 50 bis 80 °C und einem Druck von 20 bis 100 Torr die Leichtsieder (n-Alkane) abtrennt.(5) the low boilers (n-alkanes) are separated off from the oil filtrate obtained at a temperature of 50 to 80 ° C. and a pressure of 20 to 100 torr.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens insbesondere zur Behandlung von polychlorierte Bi- und Terphenyle enthaltenden Altölen besteht darin, daß man die durch die Verfahrensschritte (1) bis (3) vorbehan¬ delte Ölphase weiterbehandelt, indem man (6) die vorbehandelte Altölphase auf eine Temperatur von 70 bis 120 °C in einem geschlossenen Rührwerk erhitzt und mit 3. bis 8 Gewichtsteilen n-Alkanen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen auf 1 Gewichtsteil der vorbehandelten Altölphase versetzt, unter inten¬ sivem Rühren jeweils bezogen auf die vorbehandelte Altölphase versetzt mit 0,1 bis 0,5 Gew.% einer wäßrigen Alkaliwasserglaslösung mit einer pH-Wert - 9 und 0,1 bis 0,5 Gew.% Polyalkylenglykol der allge¬ meinen FormelA further embodiment of the process according to the invention, in particular for the treatment of waste oils containing polychlorinated bi- and terphenyls, consists in further treating the oil phase pretreated by process steps (1) to (3) by (6) pretreating the waste oil phase a temperature of 70 to 120 ° C. is heated in a closed agitator and 3 to 8 parts by weight of n-alkanes with 6 to 10 carbon atoms are added to 1 part by weight of the pretreated waste oil phase, with intensive stirring, based on the pretreated waste oil phase, 0 , 1 to 0.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a pH of -9 and 0.1 to 0.5% by weight of polyalkylene glycol of the general formula
HO- ( mit 3 = Wasserstoff oder Methyl, n = 9 bis 22, einer Hydroxylzahl von 100 bis 300 mg KOH/g nach DIN 53240 und einem durchschnittlichen Molekularge¬ wicht von 380 bis 1.050, unter Beibehaltung der Temperatur eine Weile,15 bis 120 Minuten, insbesondere 30 bis 100 Minuten und bevorzugt etwa 50 bis 60 Minuten, intensiv rührt, 0,1 bis 0,25 Gew.% wasserfreiem Alkali-metasilikat, bezogen auf die Altolphase, zugibt, nochmals 5 bis 15 Minuten rührt , HO- ( with 3 = hydrogen or methyl, n = 9 to 22, a hydroxyl number of 100 to 300 mg KOH / g according to DIN 53240 and an average molecular weight of 380 to 1,050, while maintaining the temperature for a while, 15 to 120 minutes, in particular 30 to 100 minutes and preferably about 50 to 60 minutes, stirred vigorously, 0.1 to 0.25% by weight of anhydrous alkali metasilicate, based on the altol phase, is added, stirring is continued for 5 to 15 minutes,
(7) das erhaltene Gemisch in einem Dekanter bei Raumtem¬ peratur absetzen läßt, das sedimentierte Material abtrennt,(7) the mixture obtained is allowed to settle in a decanter at room temperature and the sedimented material is separated off,
(8) die Ölphase bei einer Temperatur von'3Ö-60°C in einem Adsorber, vorzugsweise einen Perkolaticnsadsorber,πüt Filtereinsatz be- handelt, wobei der Filtereinsatz Bleicherden oder kompaktiertes(8) the oil phase is treated at a temperature of ' 3E-60 ° C in an adsorber, preferably a percolate adsorber, with a filter insert, the filter insert bleaching earth or compacted
Aluminiumαxid enthält, undContains aluminum oxide, and
(9) aus dem lfiltrat bei einer Tersperatur von 50 bis 80°C und einem Druck von 20 bis 100 Torr die Leichtsieder (n-Alkane) abtrennt.(9) the low boilers (n-alkanes) are separated off from the oil filtrate at a temperature of 50 to 80 ° C. and a pressure of 20 to 100 torr.
Bevorzugt setzt man in Verfahrensstufe (6) 0,1 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf die Altolphase Polyäthylenglykol der allgemeinen FormelIn process stage (6), preference is given to using 0.1 to 0.5% by weight, based on the altol phase, of polyethylene glycol of the general formula
IV H0-(CH2-CH2-0)n-H ein, mit n = 9 bis 22, einer Hydroxylzahl von mg KOH/g 100 bis 300 und insbesondere 170 bis 210 nach DIN 53240 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 380 bis 1050, und insbesondere 480 bis 650, sowie 3 bis 8 Ge¬ wichtsteilen n-Alkanen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen auf 1 Gewichtsteil der vorbehandelten Ölphase.IV H0- (CH 2 -CH 2 -0) n -H, with n = 9 to 22, a hydroxyl number of mg KOH / g 100 to 300 and in particular 170 to 210 according to DIN 53240 and an average molecular weight of 380 to 1050 , and in particular 480 to 650, and 3 to 8 parts by weight of n-alkanes with 6 to 10 carbon atoms per 1 part by weight of the pretreated oil phase.
Zwischen Verfahrensstufe (3) und Verfahrensstufe (4) kann in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine an sich bekannte Hydrierbehandlungsstufe eingeschaltet werden, worin in Gegenwart eines hydrierak¬ tiven Katalysators insbesondere bei 200 bis 400 °C und 10 bis 200 bar und vorzugsweise bei 300 bis 380 °C und 40 bis 60 bar die vorbehandelte Ölphase hydriert wird. Diese Einbeziehung bekannter Hydrierverfahren wird in der Regel jedoch nur dann wirtschaftlich sinnvoll sein, wenn das erfindungsgemäße Verfahren in einer bereits bestehenden Hydrieranlage zur Anwendung kommen soll.In a further embodiment of the process according to the invention, a hydrogenation treatment step known per se can be switched between process step (3) and process step (4), in which, in the presence of a hydrogenation-active catalyst, in particular at 200 to 400 ° C. and 10 to 200 bar and preferably at 300 up to 380 ° C and 40 to 60 bar the pretreated oil phase is hydrogenated. However, this inclusion of known hydrogenation processes will generally only make economic sense if the process according to the invention is to be used in an already existing hydrogenation plant.
Der Filtereinsatz der Verfahrensstufe (4) bzw. (8) wird bedarfsweise regeneriert, indem man ihn mit einem Lösungs¬ mittel vom adsorbierten Material freiwäscht. Vorzugsweise wird hierfür ein Keton-Lösungsmittel eingesetzt, das insbesondere aus einem oder mehreren Lösungsmitteln mit jeweils einem Siedepunkt von 50 bis zu 80°C besteht und insbesondere Azeton oder Methylethylketon ist.The filter insert of process stage (4) or (8) is regenerated if necessary by washing it free of the adsorbed material with a solvent. A ketone solvent is preferably used for this purpose, which in particular consists of one or more solvents each having a boiling point of 50 to 80 ° C. and is in particular acetone or methyl ethyl ketone.
• • • Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen• • • According to a further embodiment of the invention
Verfahrens wird die behandelte Ölphase abschließend einer Vakuumdestillation bei einer Temperatur von 200 bis 300 °C und einem Druck von 1 bis 50 Torr unterworfen.In the process, the treated oil phase is finally subjected to vacuum distillation at a temperature of 200 to 300 ° C. and a pressure of 1 to 50 torr.
Zur Behandlung von Altδlen, die polychlorierte Bi- und Terphenyle enthalten, ist nach einer weiteren Ausgestal¬ tung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, nach der Verfahrensstufe (3) in an sich bekannter Weise eine Behandlung der trockenen Ölphase (mit Wassergehalten -ζ 0,1 Gew.%) mit feindispergiertem Natrium einzuschalten. Die Verfahrensstufen (1 ) bis (3) sind in der Lage, einen konstanten wasserfreien Ölstrom zu liefern, der die wich¬ tigste Voraussetzung für den Natriumeinsatz ist. Da bei diesem wasserfreien Ölstrom die Oxidationprodukte und die Nicht-PCB-Chlorverbindungen zum großen Teil durch die Vorbehandlung entfernt sind, ergibt sich eine gute Wirtschaftlichkeit für das Natriumverfahren.To treat waste oils which contain polychlorinated bi- and terphenyls, a further embodiment of the process according to the invention provides for treatment of the dry oil phase (with water content -ζ 0.1% by weight) after process step (3) in a manner known per se .%) with finely dispersed sodium. Process stages (1) to (3) are able to deliver a constant water-free oil flow, which is the most important requirement for the use of sodium. Since the oxidation products and the non-PCB chlorine compounds are largely removed by the pretreatment in this water-free oil stream, the sodium process is economically viable.
Das für die Altδlbehandlung notwendige Natrium wird in der Form einer Dispersion, insbesondere bestehend aus Natriumteilchen von 5 bis 10 μm in einem Basisδl von ähnlicher Zusammensetzung wie Motorenöle dem vorbehandel¬ ten Altöl zugesetzt. Zu diesem Zweck wird in einem Disper- gator Natrium in einem Öl, vorzugsweise Reraffinat, aufge- •' schmolzen und fein zerteilt, so daß Teilchengrδßen von -ζ 20 μm erreicht werden. Eine Dispersion von 33 Gew.% Natri¬ um ist für die Behandlung des vorbehandelten trockenen Ölstromes besonders geeignet. Die Zugabemenge der Disper- sion wird auf den Gehalt anorganisch gebundenem Chlor abgestimmt. Die Behandlungstemperatur und -zeit richten sich nach der Qualität des Trockenδles. Normalerweise kann in einem Temperaturbereich von 20°C bis 250°C und insbesondere in einem Temperaturbereich von 100 bis 200°C und in einem Zeitraum von 1 bis 30 Minuten eine zuverlässige PCB-Abtrennung erzielt werden.The sodium required for the waste oil treatment is added to the pretreated waste oil in the form of a dispersion, in particular consisting of sodium particles of 5 to 10 μm in a base oil of a similar composition to motor oils. For this purpose, in a gator dispersants sodium in an oil, preferably Reraffinat, listed • melted 'and finely divided, so that Teilchengrδßen of -ζ be achieved microns 20th A dispersion of 33% by weight sodium is particularly suitable for the treatment of the pretreated dry oil stream. The amount of dispersion added is matched to the content of inorganic chlorine. The treatment temperature and time depend on the quality of the dry oil. Normally, one can be in a temperature range from 20 ° C to 250 ° C and in particular in a temperature range from 100 to 200 ° C and in a period of 1 to 30 minutes reliable PCB separation can be achieved.
Bei der Behandlung des Altöles mit Natrium entsteht Natri¬ umchlorid, verunreinigt mit Metalloxiden, Metallcarbona- ten und Metallsulfaten. Diese ölhaltigen Feststoffe wer¬ den abgetrennt, etwa durch Sedimentation in einem Separa¬ tor oder Dekanter. Die Ölphase, die nunmehr frei von PCB's und Chlor ist, wird der Behandlung gemäß Verfahrens¬ stufe (4) unterworfen und anschließend destilliert.Treatment of the waste oil with sodium produces sodium chloride, contaminated with metal oxides, metal carbonates and metal sulfates. These oily solids are separated, for example by sedimentation in a separator or decanter. The oil phase, which is now free of PCBs and chlorine, is subjected to the treatment according to process stage (4) and then distilled.
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Bei dem erfindungsge äßen Verfahren handelt es sich um ein mildes und umweltfreundliches Verfahren. Gleichzeitig wird eine kostengünstige und einfache Prozeß- und Appara¬ te tetechnik gewährleistet. In den einzelnen Verfahrens¬ schritten der Vorbehandlung verlaufen parallel mehrere physikalische und chemische Vorgänge. Sowohl die Entfer¬ nung von allen Schadstoffen als auch die Aufbereitung laufen unter milden Prozeßbedingungen. Hierbei ist die -0 "filtrierende Adsorption" von besonderer Bedeutung für die Reinigung des zu regenerierenden Materials. Die Ver¬ fahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind:The method according to the invention is a mild and environmentally friendly method. At the same time, an inexpensive and simple process and apparatus technology is guaranteed. Several physical and chemical processes run in parallel in the individual process steps of the pretreatment. Both the removal of all pollutants and the preparation run under mild process conditions. Here the - 0 "filtering adsorption" is of particular importance for the cleaning of the material to be regenerated. The method steps of the method according to the invention are:
- Ausflockung und Umwandlung von dispersen Verunreinigungen- Flocculation and conversion of dispersed contaminants
- Adsorption und Sedimentation der ausgeflockten und ugewandel- „- ten Verunreinigungen- Adsorption and sedimentation of the flocculated and unconverted contaminants
- filtrierende Adsorption zur selektiven Trennung von gelösten und ungelösten feindispersen Verunreinigungen wie z.B. Abbaupro¬ dukte, Oxidationsprodukte, Additiven- filtering adsorption for the selective separation of dissolved and undissolved finely dispersed impurities such as Degradation products, oxidation products, additives
00
5 I5 I
- Destillation bzw. Abstreifen der Stoffe außerhalb des Siedebereichs der Schmieröle- Distillation or stripping of the substances outside the boiling range of the lubricating oils
5 Das gewonnene Grundδl zeichnet sich durch einen günstigeren und höheren Viskositätsindex als Frischδl aus. Alle asche¬ bildenden Additive - sonst Verursacher von Schlammbildung - werden entfernt, d. h. der Aschegehalt ist praktisch 0 Gew.%. Die Viskositätsverbesserungs-Additive bleiben weit- 0 gehend erhalten, und zwar etwa zumindest 1 /3 der entspre¬ chenden Additive des Frischadditiv-Packages.5 The base oil obtained is characterized by a cheaper and higher viscosity index than fresh oil. All ash-forming additives - otherwise causing sludge formation - are removed. H. the ash content is practically 0% by weight. The viscosity improvement additives are largely retained, namely at least 1/3 of the corresponding additives of the fresh additive package.
Verunreinigungen in Altöl bilden durch anwesende Detergen- 5 tien stabile Dispersionen. Additive verhindern die physika¬ lische Abtrennung der Verunreinigungen durch Schwer- und/oder Zentrifugalkraft. Erfindungsgemäß destabilisieren in Verfahrensstufe (1) die Flockungs- und Adsorptionsmittel, nämlich Alkaliwasserglas und Polyalkylenglykol der angegebe- Q nen Formel, die Dispersion. Damit werden die Dichteunter¬ schiede zwischen Öl- und Fremdstoffphase wirksam. Parallel hierzu erfolgt eine chemische Umwandlung der Chlorverbindun¬ gen und die Bildung von NaCl sowie nicht-chlorierter Verbin¬ dungen. Die Oxydationsprodukte werden neutralisiert und 5 die umgewandelten sowie neutralisierten Produkte werden adsorbiert.Contaminants in used oil form stable dispersions due to the presence of detergents. Additives prevent the physical separation of the contaminants by gravity and / or centrifugal force. According to the invention in process step (1) the flocculants and adsorbents, namely alkali water glass and polyalkylene glycol of the formula given, destabilize the dispersion. The differences in density between the oil and foreign matter phases thus take effect. At the same time, the chlorine compounds are chemically converted and NaCl and non-chlorinated compounds are formed. The oxidation products are neutralized and 5 the converted and neutralized products are adsorbed.
In Verfahrensstufe (2) werden Verunreinigungen und die Flockungs- und Adsorptionsmittel abgetrennt. Die ausgeflock- 0 ten, dispergierten Verunreinigungen werden infolge der in Stufe (1 ) erfolgten Destabilisierung und des in der Stufe (1 ) wirksam gewordenen Dichteunterschiede durch die Wirkung der Schwerkraft oder von minimalen Zentrifugalkräf¬ ten mittels Dekantern oder Separatoren ausgeschieden. 5 In Verfahrensstufe (3) werden die Leichtsieder, nämlich polare und unpolare Lösungsmittel, sowie Wasser entfernt.In process stage (2), impurities and the flocculants and adsorbents are separated off. The flocculated, dispersed impurities are eliminated by decanters or separators as a result of the destabilization which took place in stage (1) and the density differences which became effective in stage (1) by the action of gravity or minimal centrifugal forces. 5 In process stage (3), the low boilers, namely polar and non-polar solvents, and water are removed.
Der Lösungsmittel- und Adsorptionsmittelzusatz in Verfah¬ rensstufe (6) dient zur weiteren Ausfällung von fein disper- gierten Verunreinigungen, wobei hier diese Zusätze die Entfernung von polychlorierten Bi- und Terphenylen herbei¬ führen und der Lösungsmittelzusatz die später folgende Stufe der filtrierenden Adsorption unterstützt. Sind keine polychlorierten Bi- und Terphenyle vorhanden, so kann unter Zusatz der n-Alkane ohne die weitere Zugabe von Adsorptions¬ mitteln direkt in die Stufe der filtrierenden Adsorption gegangen werden - siehe Verfahrensstufe (4).The solvent and adsorbent additive in process stage (6) serves for the further precipitation of finely dispersed impurities, in which case these additives bring about the removal of polychlorinated bi- and terphenylene and the solvent additive supports the subsequent stage of the filtering adsorption. If no polychlorinated bi- and terphenyls are present, the addition of the n-alkanes can be used to go directly to the filtering adsorption stage without the further addition of adsorbents - see process stage (4).
Der Verfahrensstufe (6) mit Lösungsmittel- und Adsorp¬ tionsmittelzusatz folgt die Verfahrensstufe (7), die weitge¬ hend der Verfahrensstufe (2) entspricht.Process stage (6) with the addition of solvent and adsorbent is followed by process stage (7), which largely corresponds to process stage (2).
In der Verfahrensstufe (8) bzw. (4) erfolgt die filtrie¬ rende Adsorption. In dieser Stufe werden gezielt die rest¬ lichen gelösten und ungelösten Verunreinigungen sowie uner¬ wünschten Restadditive an die Adsorbentien gebunden. Die Schmierδlkomponenten (Kohlenwasserstoffe) passieren die Adsorbentien. Bei dieser filtrierenden Adsorption handelt es sich um eine Vielparameter-Trennmethode, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwei chemisch verschiedene Stoffe oder zwei chemisch verschiedene Stoffgruppen aufgrund ihres unterschiedlichen Adsorptionsvermögens voneinander getrennt werden, indem man ein bestimmtes Lösungsmittel und ein Adsorbens auf das Gemisch einwirken läßt. Gegenüber der üblichen Filtration unterscheidet sich die filtrierende Adsorption dadurch, daß bei der Trennung nur eine einzige Phase vorliegt, während die Filtration zwei Phasen, in der Regel fest/flüssig, voraussetzt. Gegenüber der normalen Adsorption ist die 'filtrierende Adsorption durch ihre Selektivität, die durch das selektive Lösungsmittel und ein ausgesuchtes Adsorbens, hier Bleicherden oder kompaktiertes Aluminiumoxid, erreicht wird, unterschieden, siehe "Filtrierende Adsorption", W. Fuchs, F. Glaser und E. Bendel, Chemie-Ingenieurtechnik 1959, Seiten 677 679.The filtering adsorption takes place in process stage (8) or (4). In this stage, the remaining dissolved and undissolved impurities and undesired residual additives are specifically bound to the adsorbents. The lubricating oil components (hydrocarbons) pass through the adsorbents. This filtering adsorption is a multi-parameter separation method, which is characterized in that two chemically different substances or two chemically different groups of substances are separated from one another due to their different adsorption capacity, by allowing a specific solvent and an adsorbent to act on the mixture. Compared to conventional filtration, the filtering adsorption differs in that there is only a single phase during the separation, while the filtration requires two phases, generally solid / liquid. Compared to the normal Adsorption is the 'filtering adsorption distinguished by its selectivity, which is achieved by the selective solvent and a selected adsorbent, here bleaching earth or compacted aluminum oxide, see "Filtering adsorption", W. Fuchs, F. Glaser and E. Bendel, chemistry -Engineering technology 1959, pages 677 679.
Adsorbiertes Material, nämlich 5 bis 10 Gew.% fein dis- pergierte, gelöste Oxydationsprodukte und Restadditive werden mit geeigneten Lösungsmitteln, Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von bis zu 80°C, insbesondere Aceton oder Methylethylketon, desorbiert. Das Adsorbens wird bei etwa 60 bis etwa 120°C, vorzugsweise etwa 100°C, unter Schutzgas, vorzugsweise Stickstoff, getrocknet und dannach auf die erforderliche Temperatur für die Verfahrensstufe (8) gebracht. Damit ist das Adsorbens wieder einsatzbereit, und kann auf diese Werte ständig benutzt werden.Adsorbed material, namely 5 to 10% by weight of finely dispersed, dissolved oxidation products and residual additives, are desorbed with suitable solvents, solvents with a boiling point of up to 80 ° C., in particular acetone or methyl ethyl ketone. The adsorbent is dried at about 60 to about 120 ° C., preferably about 100 ° C., under a protective gas, preferably nitrogen, and then brought to the temperature required for process step (8). The adsorbent is now ready for use again and can be used continuously at these values.
Die Schmierölbestandteile (etwa 1,5 Gew.%), die im Adsorbens enthalten sind, werden vor der Adsorbens- regenerierung (mit Aceton oder Methylethylketon) durch Losungsmittelspulung, insbesondere mit n-Heptan, heraus- gelöst und der Verfahrensstufe (6) oder (9) zugeführt. Dieser Schritt dient zur Erhöhung der Ausbeute des Regenerats.The lubricating oil components (about 1.5% by weight) contained in the adsorbent are removed by solvent rinsing, in particular with n-heptane, before regeneration of the adsorbent (with acetone or methyl ethyl ketone) and process step (6) or ( 9) fed. This step serves to increase the yield of the regrind.
Die nach dem Abdampfen des Lösungsmittels anfallenden Restadditive und Oxydationsprodukte finden als Zusatz- Stoffe z.B. für die Asphalt-Verarbeitung Verwendung.The residual additives and oxidation products obtained after evaporation of the solvent can be found as additives e.g. for asphalt processing use.
PCB's, chlorierte Dioxine, Furane und Aliphate mit Chlor¬ gehalten ^ 5 % können auf diese Weise bis unter die Nach- weisgrenze abgebaut werden. Das rückgewonnene Lösungsmittel wird wieder zur Losungsmittelspulung einge- setzt. In der Verfahrensstufe (5) bzw. (9) wird das Lösungsmittel vom Regenerat getrennt und in Stufe (4) bzw. (6) zurückge¬ führt.PCBs, chlorinated dioxins, furans and aliphates with chlorine levels ^ 5% can be degraded in this way to below the detection limit. The recovered solvent is used again for solvent rinsing. In process step (5) or (9), the solvent is separated from the regenerate and returned in step (4) or (6).
Handelt es sich bei der abschließend erhaltenen Ölphase um ein Gemisch von Schmierölfraktionen mit unterschied¬ lichen Flammpunkten und Viskositäten, so müssen die Fraktionen unter Vakuum und Temperaturen über 200°C ge¬ trennt werden. Der Sumpf ist Grundöl. If the oil phase finally obtained is a mixture of lubricating oil fractions with different flash points and viscosities, the fractions have to be separated under vacuum and temperatures above 200 ° C. The swamp is base oil.
1 Das die Verfahrensschritte (1) bis (3) umfassende Verfahren kann insofern für eine dezentrale Altölaufbereitung genutzt werden, als die gesammelten Altöle in Gebietssammelstellen zusammengeführt und in dezentralen Kleinanlagen nach dem die Verfahrensschritte (1) bis (3) umfassenden Verfahren als Teilverfahren behandelt werden. Das auf diese Weise behandelte Altöl kann dann in einer zentralen Großanlage den Verfahren nach einem oder mehreren der Unteransprüche insbesondere zur Entfernung von Chlorverbindungen und per- J-Q chlorierten Bi- und Terphenylen unterworfen werden.1 The process comprising process steps (1) to (3) can be used for decentralized waste oil processing, in that the collected waste oils are brought together in area collection points and treated in decentralized small plants according to the process comprising process steps (1) to (3) as a partial process . The thus treated waste oil may then in a central large-scale plant the method according to one or more of the dependent claims in particular for removing chlorine compounds and per- J- Q chlorinated bi- and terphenyls are subjected.
Die folgenden EinsatzStoffe finden bevorzugt Anwendung: 1. als AlkaliwasserglasThe following ingredients are preferred: 1. As an alkali water glass
Natriumwasserglas 50/51 in Verfahrensstufe (1 ) und 15 Verfahrensstufe (6), alkalisch, filtriertSodium water glass 50/51 in process step (1) and 15 process step (6), alkaline, filtered
Analysenwerte H_0 54,4 - 55,4 %Analysis values H_0 54.4 - 55.4%
Si02 30 - 30,5 %Si0 2 30 - 30.5%
- Na20 14,6 - 15,1 % lχ mPas/20 °C 400 - 600- Na 2 0 14.6 - 15.1% lχ mPas / 20 ° C 400 - 600
20; kg/m3, 20 °C 1530.20; kg / m 3 , 20 ° C 1530.
Natriumwasserglas 58/60 in Verfahrensstufe (1), fil¬ triertSodium water glass 58/60 in process stage (1), filtered
H20 45,5 %H 2 0 45.5%
Si02 36,5 %Si0 2 36.5%
25 a20 18,0 % o kg/m3, 20 °C 171025 a 2 0 18.0% o kg / m 3 , 20 ° C 1710
2. als Alkali-metasilikat in Verfahrensstufe (6), wasser- 30 frei2. as alkali metasilicate in process step (6), water-30 free
AnalysenwerteAnalytical values
Si02 48+.1 ,0 %Si0 2 48 + .1, 0%
Na20 51+_ 1,0 %Na 2 0 51 + _ 1.0%
35 3. als Polyalkylenglykol (nicht ionogen) in Verfahrensstufe (1) Polypropylenglykol mit C.2H25-Endgruppen, durchschnitt-35 3. as polyalkylene glycol (non-ionic) in process stage (1) polypropylene glycol with C. 2 H 25 end groups, average
• • • liches Molekulargewicht 2.000 bis 10.000• • • molecular weight 2,000 to 10,000
Lösungen wirksam im Konzentrationsbereich 2,5 bis 20 Gew.%.Solutions effective in the concentration range 2.5 to 20% by weight.
4. als Polyalkylenglykol in Verfahrensstufe (6) Polyäthylenglykol (PEG)4. as polyalkylene glycol in process stage (6) polyethylene glycol (PEG)
Hydroxylzahl 100 bis 300 mg KOH/g nach DIN 53240 mit mittlerem Molekulargewicht 380 bis 1050.Hydroxyl number 100 to 300 mg KOH / g according to DIN 53240 with average molecular weight 380 to 1050.
5. als Lösungsmittel in Verfahrensstufen (4) und (6) n-Alkane, C_ - C. -, insbesondere n-Heptan, technisches Produkt.5. as solvent in process steps (4) and (6) n-alkanes, C_ - C. -, especially n-heptane, technical product.
6. als Adsorbentien in Verfahrensstufen (4) und (8) TONSIL CCG 30/60 mesh und TONSIL LFF 80 Korngrößenverteilung: breit ^ 0,25 mm bis 0,55 mm chemische Zusammensetzung:6. as adsorbents in process stages (4) and (8) TONSIL CCG 30/60 mesh and TONSIL LFF 80 particle size distribution: wide ^ 0.25 mm to 0.55 mm chemical composition:
Si02, Al203, Fe203, MgO, CaO, a20 und K20.Si0 2 , Al 2 0 3 , Fe 2 0 3 , MgO, CaO, a 2 0 and K 2 0.
COMPALOX, kompaktiertes Aluminiumoxid Korngröße 1 ,5 bis 5 mm spezifische Oberfläche 180 bis 200 m2/g chemische Zusammensetzung:COMPALOX, compacted aluminum oxide grain size 1.5 to 5 mm specific surface 180 to 200 m 2 / g chemical composition:
Al203(92 %), Si02(0,01 - 0,02 %), Fe203(0,01 -Al 2 0 3 (92%), Si0 2 (0.01 - 0.02%), Fe 2 0 3 (0.01 -
0,03 %, Na20(0,4 - 0,6 %)0.03%, Na 2 0 (0.4 - 0.6%)
Adsorbensregenerierung mit Aceton, Methylethylketon (technisch) .Adsorbent regeneration with acetone, methyl ethyl ketone (technical).
Eingesetzte Filter: Edelstahl, Siebgewebe 20 μm bis 200 μm; Glasfaserfilter und Faservliesfilter. IFilters used: stainless steel, sieve mesh 20 μm to 200 μm; Glass fiber filter and non-woven filter. I
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfin¬ dung.The following examples serve to explain the invention.
5 Beispiel 15 Example 1
95 Teile Altöl eines Gemischs von Sammelstellen wurde nach einer Grobfiltrierung auf eine Temperatur von 70 °C in einem geschlossenen Rührwerk erhitzt und unter intensivem Rühren jeweils bezogen auf das Altöl mit 2,5 Gew.% einerAfter coarse filtration, 95 parts of waste oil from a mixture of collection points were heated to a temperature of 70 ° C. in a closed agitator and, with intensive stirring, based on the waste oil with 2.5% by weight of each
J.Q auf 50°C vorgewärmten wäßrigen Alkaliwasserglaslδsung 58/60 mit einemJ. Q preheated to 50 ° C aqueous alkali water glass solution 58/60 with a
Wassergehalt von 54 Gew.%, bezogen auf die Lösung, und 2,5 Gew. % einer auf 50 °C vorgewärmten wäßrigen 20 Gew.%igen Polypropylenglykollösung (mittleres Molelculargewicht 3.000) mit einem Wassergehalt von 80 Gew . % , bezogen auf die Lösung , versetzt . Das Gemisch wurdeWater content of 54% by weight, based on the solution, and 2.5% by weight of an aqueous 20% by weight polypropylene glycol solution (average molecular weight 3,000) preheated to 50 ° C. and having a water content of 80%. %, based on the solution. The mixture became
,-P- nach der Zugabe der Einsatzstoffe 30 Minuten bei 80 °C intensiv weitergerührt. Das danach erhaltene Gemisch wurde in einem Dekanter bei 70 °C mit einer Durchsatzleistung von 3.000 ml/h sedimentiert und die Ölphase abgetrennt. Aus der Ölphase wurden die Leichtsieder und das Restwasser, - P - after the addition of the starting materials, continue to stir intensively for 30 minutes at 80 ° C. The mixture obtained was sedimented in a decanter at 70 ° C with a throughput of 3,000 ml / h and the oil phase separated. The low boilers and the residual water became from the oil phase
20 bei einer Temperatur von 130 °C und einem Druck von 50 Torr abgetrennt.20 separated at a temperature of 130 ° C and a pressure of 50 torr.
Beispiel 2Example 2
Nicht-PCB-haltiges Altöl wurde als nach Beispiel 1 vorbehan- _,- delte, trockene Ölphase in einem geschlossenen Rührwerk mit n-Heptan im Verhältnis Ölphase zu n-Heptan von 1 : 4 Gewichtsteilen versetzt, bei 40 °C 30 Minuten intensiv gerührt. Die Öllδsung wurde sodann in einem Dekanter bei 10 bis 20 °C mit einer Durchsatzleistung von 12.000 ml/hWaste oil not containing PCBs was treated with n-heptane in the ratio of oil phase to n-heptane of 1: 4 parts by weight in a closed stirrer, as specified in Example 1, in the dry oil phase, and the mixture was stirred vigorously at 40 ° C. for 30 minutes . The oil solution was then in a decanter at 10 to 20 ° C with a throughput of 12,000 ml / h
30 sedimentiert, und dann die Öllösung vom Fällungsrückstand abgetrennt.30 sedimented, and then separated the oil solution from the precipitation residue.
Beispiel 3Example 3
PCB-haltiges Altöl wurde in einem geschlossenen Rührwerk ,_.,_. nach Zumischung von n-Heptan im Verhältnis Ölphase zu n-Hep¬ tan von 1 : 4 Gewichtsteilen zur nach Beispiel 1 vorbehan¬ delten Ölphase unter intensivem Rühren bei 80°C mit einer auf 50 °C vorgewärmten Mischung von 0 ,25 Gew. % Natronwasser- glas 50/51 (alkalisch) und 0,1 Gew.% Polyäthylenglykol (mittleres Molekulargewicht 600, OH-Zahl 170 mgKOH/g) je¬ weils bezogen auf die trockene Ölphase versetzt. Das Gemisch wurde bei 70 °C etwa 110 Minuten intensiv weitergerührt. Danach wurden 0,1 Gew.% wasserfreies Natriummetasilikat zugegeben und weitere 10 Minuten gerührt. Die Öllδsung wurde in einem Dekanter bei 10 bis 20 °C mit einer Durch¬ satzleistung von 12.000 ml/h sedimentiert und die Öllösung vom Rückstand abgetrennt. QPCB-containing used oil was in a closed agitator, _., _. after the addition of n-heptane in the ratio of oil phase to n-heptane of 1: 4 parts by weight to the oil phase pretreated according to Example 1, with intensive stirring at 80 ° C. with a mixture of 0.25% by weight preheated to 50 ° C. Soda water glass 50/51 (alkaline) and 0.1% by weight of polyethylene glycol (average molecular weight 600, OH number 170 mgKOH / g), each based on the dry oil phase. The mixture was stirred intensively at 70 ° C. for about 110 minutes. Then 0.1% by weight of anhydrous sodium metasilicate was added and the mixture was stirred for a further 10 minutes. The oil solution was sedimented in a decanter at 10 to 20 ° C. with a throughput of 12,000 ml / h and the oil solution was separated from the residue. Q
Beispiel 4Example 4
Die Öllösung aus den Beispielen 2 und.3 wurde einer "Fil¬ trierende Adsorption" unterworfen. Der Adsorber bestand aus einem Edelstahlsiebgewebe (20 - 40 μm) und einer Adsor- j- benspackung mit Bleicherde, Tonsil CCG 30/60. Die Adsorp¬ tion von unerwünschten Ölbestandteilen erfolgte bei 40 °C. Es wurde mit n-Heptan regeneriert. Der Durchsatz von Regeneratlösung betrug 3.000 ml/h. Aus der Regeneratlösung wurde das Lösungsmittel n-Heptan destillativ bei 70 °C Q und einem Druck von 50 Torr zurückgewonnen.The oil solution from Examples 2 and 3 was subjected to a "filtering adsorption". The adsorbers consisted of a stainless steel mesh (20 - 40 micron) and an adsorber j - benspackung with bleaching earth Tonsil CCG 30/60. The undesired oil components were adsorbed at 40 ° C. It was regenerated with n-heptane. The throughput of regenerated solution was 3,000 ml / h. The solvent n-heptane was recovered from the regenerate solution by distillation at 70 ° C. and a pressure of 50 torr.
Bei dem erhaltenen Regenerat handelte es sich um ein Gemisch von Schmierölfraktionen mit unterschiedlichen Flammpunkten und Viskositäten. Die Fraktionen wurden unter Vakuum bei 5 250 - 300 °C und einem Druck von von 1 bis 10 Torr ge¬ trennt. Als Sumpf wurde, das Grundδl erhalten.The regenerate obtained was a mixture of lubricating oil fractions with different flash points and viscosities. The fractions were separated under vacuum at 5 250-300 ° C and a pressure of 1 to 10 Torr. The bottom was obtained as the bottom.
Zwischenzeitlich wurde der Adsorber regeneriert, indem die adsorbierten Verunreinigungen (Oxidationsprodukte, unerwünschte Restadditive, Abbauprodukte u.s.w.) bei 50 0 °C mit Aceton (Siedepunkt 56 °C) desorbiert. Der Adsorber wurde unter Stickstoffström bei 60 °C getrocknet und wieder verwendbar gemacht.In the meantime, the adsorber has been regenerated by desorbing the adsorbed impurities (oxidation products, unwanted residual additives, degradation products, etc.) at 50 ° C with acetone (boiling point 56 ° C). The adsorber was dried under nitrogen flow at 60 ° C and made reusable.
5 Die anfallende Acetonlδsung wurde einer Destillation unter¬ worfen, um den Abfall vom Aceton zu befreien. Das Aceton wurde wieder eingesetzt.5 The acetone solution obtained was subjected to distillation in order to free the waste from the acetone. The acetone was used again.
Beispiel 5Example 5
Die Abfälle aus den Beispielen 1, 2, 3 und 4 wurden als Zuschlagsstoffe im Konzentrationsbereich 0,5 bis 5 Gew.% (bezogen auf Bitumen) zur Asphaltmodifizierung eingesetzt.The wastes from Examples 1, 2, 3 and 4 were used as additives in the concentration range 0.5 to 5% by weight (based on bitumen) for asphalt modification.
Anstelle der Verfahrensstufe (4) bzw. (8) kann eine an sich bekannte Dünnschichtverdampfung erfolgen. Ebenso kann im Anschluß an die Behandlung mit dispergiertem Natrium die erhaltene Ölphase statt der Verfahrensstufe (4) der Dünnschichtverdampfung unterworfen werden.Instead of process stage (4) or (8), thin-film evaporation known per se can be carried out. Likewise, following the treatment with dispersed sodium, the oil phase obtained can be subjected to thin-film evaporation instead of process step (4).
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den Verfahren des Standes der Technik durch zahlreiche Vorteile aus: hohe Wirtschaftlichkeit hohe Betriebssicherheit mildes Behandlungsverfahren Ermöglichung der dezentralen Entsorgung Teilintegration in vorhandene Anlagen und Verfahren Rückstände des Verfahrens entweder als Zuschlags-/Wert¬ stoffe vollständig wieder einsetzbar für andere Produkte bzw. rückführbar in vorherige Verfahrensstufen.The process according to the invention is distinguished from the processes of the prior art by numerous advantages: high economic efficiency, high operational reliability, mild treatment process, enabling decentralized disposal, partial integration into existing systems and processes, residues of the process, either completely reusable as additives or valuable materials for other products or traceable to previous process stages.
Das gewonnene Grundöl zeichnete sich durch einen günstigeren und höheren Viskositätsindex als das Frischöl aus. Alle aschebildenden Additive - sonst Verursacher von Schlammbil¬ dung (insbesondere im Motor) - werden entfernt, d.h. das gewonnene Grundöl weist einen Aschegehalt von nahezu 0,0 Gew.% auf. Schließlich bleiben die Additive zur Viskositäts- verbesserung weitgehend erhalten, und zwar nach bisherigen 1The base oil obtained was characterized by a cheaper and higher viscosity index than the fresh oil. All ash-forming additives - otherwise causing sludge formation (in particular in the engine) - are removed, ie the base oil obtained has an ash content of almost 0.0% by weight. Finally, the additives to improve the viscosity are largely retained, in accordance with previous ones 1
Ergebnissen zumindest etwa zu einem Drittel des Gehalts des Frischadditivpackage an diesen Additiven.Results at least about a third of the content of these additives in the fresh additive package.
1010
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2020th
2.52.5
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3535
Ersatzblatt Spare sheet

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Reinigung und Regenerierung von Alt- δlen auf Mineralδlbasis durch Filtrierung, Wärme- behandlung und Abstreifen der aus Lösungsmittel und Wasser bestehenden Leichtsieder, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man Altδle nach einer Grobfiltierung (1) auf eine Temperatur von 50 bis 100°C in einem ge- schlossenen Rührwerk erhitzt und unter intensivem1. Process for cleaning and regeneration of waste oils based on mineral oil by filtering, heat treatment and stripping off the low boilers consisting of solvent and water, characterized in that waste oils after coarse filtering (1) to a temperature of 50 to 100 ° C. in a closed agitator heated and under intensive
Rühren jeweils bezogen auf das Altöl versetzt mit 0,5 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Alkaliwasserglas- Iδsung mit einem Wassergehalt von 30 bis 70 Gew.%, bezogen auf die Lösung, und 0,25 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Lösung eines Polyalkylenglykols der FormelStirring, based in each case on the waste oil, mixed with 0.5 to 2.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a water content of 30 to 70% by weight, based on the solution, and 0.25 to 2.5% by weight an aqueous solution of a polyalkylene glycol of the formula
mit R = n-Alkyl mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, R1 = Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoff- atomen, n = 20 bis 125 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000, sowie einem Wassergehalt von 80 bis 97,5 Gew.%, bezogen auf die Lösung, oder with R = n-alkyl with 8 to 20 carbon atoms, R 1 = hydrogen, alkyl with 1 to 3 carbon atoms, n = 20 to 125 and an average molecular weight of 1,000 to 10,000, and a water content of 80 to 97.5% by weight .%, based on the solution, or
auf eine Temperatur von 60 bis 80°C in einem ge¬ schlossenen Rührwerk erhitzt und unter intensivem Rühren jeweils bezogen auf das Altöl versetzt mit 0,5 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Alkaliwasserglas- lösung mit einem Wassergehalt von 30 bisheated to a temperature of 60 to 80 ° C in a closed agitator and mixed with intensive stirring, based in each case on the waste oil, with 0.5 to 2.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a water content of 30 to
70 Gew.%, bezogen auf die Lösung, und 0,25 bis 2,5 Gew.% einer wäßrigen Lösung eines Polyalkylen¬ glykols der Formel70% by weight, based on the solution, and 0.25 to 2.5% by weight of an aqueous solution of a polyalkylene glycol of the formula
R-O-(CH-CH--O) -R- 2 | 2 n 2 II,RO- (CH-CH - O) -R- 2 | 2 n 2 II,
CH3 mit R_ = N-Alkyl mit 10 bis 14-Kohlenstoffatomen, n = 21 bis 30 und einem durchschnittlichen Molekular- gewicht von 2.000 bis 5.000 mit einem Wassergehalt von 80 bis 97,5 Gew.%, bezogen auf die Lösung, (2) das erhaltene Gemisch in einem Dekanter bei 70 bis 90 °C absetzen läßt, das sedimentierte Material abtrennt und (3) aus der Ölphase bei einer Temperatur von 100 bis .CH 3 with R_ = N-alkyl having 10 to 14 carbon atoms, n = 21 to 30 and an average molecular weight of 2,000 to 5,000 with a water content of 80 to 97.5% by weight, based on the solution, (2) the the resulting mixture can settle in a decanter at 70 to 90 ° C, the sedimented material is separated and (3) from the oil phase at a temperature of 100 to.
140 °C und einem Druck von 20 bis 100 Torr die aus Wasser und Lösungsmittel bestehenden Leichtsieder abtrennt.140 ° C and a pressure of 20 to 100 Torr separates the low boilers consisting of water and solvent.
2. Verfahren nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die durch die Verfahrensschritte (1 ) bis (3) vorbehandelte Ölphase weiterbehandelt, indem man (4) die Ölphase bei einer Temperatur von 30 bis2. The method according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the oil phase pretreated by the process steps (1) to (3) is further treated by (4) the oil phase at a temperature of 30 to
120 °C mit 3 bis 8 Gewichtsteilen n-Alkanen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen auf 1 Gewichtsteil der vorbehandelten Ölphase versetzt, unter Beibehaltung der Temperatur für eine Weile intensiv rührt, das erhaltene Gemisch in einem Dekanter bei Raumtem¬ peratur absetzen läßt, das sedimentierte Material abtrennt, die Ölphase in einem Adsorber mit Filter¬ einsatz behandelt, wobei der Filtereinsatz Bleich¬ erden oder kompaktiertes Aluminiumoxid enthält, und (5) aus dem erhaltenen Olfiltrat bei einer Temperatur von 50 bis 80 °C und einem Druck von 20 bis 100 Torr die Leichtsieder abtrennt. I120 ° C with 3 to 8 parts by weight of n-alkanes with 6 to 10 carbon atoms added to 1 part by weight of the pretreated oil phase, stirring vigorously for a while while maintaining the temperature, the resulting mixture is allowed to settle in a decanter at room temperature, the sedimented material separated, the oil phase treated in an adsorber with a filter insert, the filter insert containing bleaching earth or compacted aluminum oxide, and (5) from the oil filtrate obtained at a temperature of 50 to 80 ° C. and a pressure of 20 to 100 torr Separates low boilers. I
3. Verfahren zur Behandlung von polychlorierte Bi- und Terphenyle enthaltenden Altδlen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die durch die Verfahrensschritte (1) bis 5 (3) des Anspruches 1 vorbehandelte Ölphase weiter¬ behandelt, indem man (6) die vorbehandelte Altolphase auf eine Temperatur von 70 bis 120 °C in einem geschlossenen Rührwerk erhitzt und mit 3 bis 8 Gewichtsteilen n-Alkanen Q mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen auf 1 Gewichtsteil der vorbehandelten Altolphase versetzt, unter inten¬ sivem Rühren jeweils bezogen auf die vorbehandelte Altolphase versetzt mit 0,1 bis 0,5 Gew.% einer wäßrigen Alkaliwasserglaslösung mit einem3. A process for the treatment of Altδlen containing polychlorinated bi- and terphenyls, characterized in that the oil phase pretreated by process steps (1) to 5 (3) of claim 1 is further treated by (6) pretreating the altol phase at a temperature heated from 70 to 120 ° C. in a closed agitator and mixed with 3 to 8 parts by weight of n-alkanes Q with 6 to 10 carbon atoms to 1 part by weight of the pretreated altol phase, with intensive stirring, based on the pretreated altol phase, 0.1 up to 0.5% by weight of an aqueous alkali water glass solution with a
X5 pH-Wert = 9 und 0,1 bis 0,5 Gew.% Polyalkylenglykol der allgemeinen FormelX5 pH = 9 and 0.1 to 0.5% by weight of polyalkylene glycol of the general formula
H0-(CIH-CH,-0)n-H _I_I_I,H0- (CIH-CH, -0) n-H _I_I_I,
R. z mit R3 = Wasserstoff oder Methyl , n = 9 bis 22, einer Hydroxylzahl von 100 bis 300 mg KOH/g nach DIN 53240 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 380 bis 1.050, unter Beibehaltung der Temperatur 15 bis 120 Minuten intensiv rührt, 0.1 bis 0,25R. z with R 3 = hydrogen or methyl, n = 9 to 22, a hydroxyl number of 100 to 300 mg KOH / g according to DIN 53240 and an average molecular weight of 380 to 1,050, stirring intensively for 15 to 120 minutes while maintaining the temperature, 0.1 to 0.25
25 Gew.% wasserfreiem Alkali-metasilikat zugibt, bezogen auf die Altölphase, nochmals 5 bis 15 Minuten rührt,25% by weight of anhydrous alkali metasilicate, based on the waste oil phase, is stirred for another 5 to 15 minutes,
(7) das erhaltene Gemisch in einem Dekanter bei Raum¬ temperatur absetzen läßt, das sedimentierte Material abtrennt,(7) the mixture obtained is allowed to settle in a decanter at room temperature, and the sedimented material is separated off,
3030
(8) die Ölphase bei einer Temperatur von 30 bis 60°C in einem Adsorber mit Filtereinsatz behandelt, wobei der Filtereinsatz Bleicherden oder kompaktiertes Aluminiumoxid enthält, und(8) treating the oil phase at a temperature of 30 to 60 ° C in an adsorber with a filter insert, the filter insert containing bleaching earth or compacted aluminum oxide, and
(9) aus dem Olfiltrat bei einer Temperatur von 50 bis(9) from the oil filtrate at a temperature of 50 to
3535
80 °C und einem Druck von 20 bis 100 Torr die Leicht¬ sieder abtrennt. 80 ° C and a pressure of 20 to 100 Torr separates the low boilers.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man in der Verfahrensstufe (6), bezogen auf die Altolphase, 0,1 bis 0,5 Gew.% Polyethylenglykol4. The method of claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in process step (6), based on the Altolphase, 0.1 to 0.5 wt.% Polyethylene glycol
5 der allgemeinen Formel5 of the general formula
H0-(CH--CH_-0) -H IV,H0- (CH - CH_-0) -H IV,
2 2 n mit n = 9 bis 22, einer Hydroxyzahl von 100 bis 300 mg KOH/g nach DIN 53240 und einem durch- 0 schnittlichen Molekulargewicht von 380 bis 1.050,- sowie 3 bis 8 Gewichtsteilen n-Alkanen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen auf 1 Gewichtsteil der vor¬ behandelten Ölphase einsetzt.2 2 n with n = 9 to 22, a hydroxyl number of 100 to 300 mg KOH / g according to DIN 53240 and an average molecular weight of 380 to 1,050, - and 3 to 8 parts by weight of n-alkanes with 6 to 10 carbon atoms 1 part by weight of the pretreated oil phase is used.
15 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die behandelte Ölphase abschließend einer Vakuumdestillation bei einer Temperatur von 200 bis 300 °C und einem Druck von 1 bis 50 Torr unter-15 5. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the treated oil phase finally a vacuum distillation at a temperature of 200 to 300 ° C and a pressure of 1 to 50 Torr under-
20. wirft.20. throws.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t, daß man nach Verfahresstufe (3) in an sich bekannter6. The method according to any one of claims 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t that one after process stage (3) in known per se
25 Weise eine Behandlung der vorbehandelten, trockenen25 Treat the pretreated, dry
Ölphase mit fein dispergiertem Natrium vornimmt, indem man in einem Reaktor die Ölphase mit einer Natrium/Öl-Dispersion, bestehend aus fein- dispergierten Natriumteilchen in einem Basisöl,Oil phase with finely dispersed sodium by in a reactor the oil phase with a sodium / oil dispersion consisting of finely dispersed sodium particles in a base oil,
30 bei einer Temperatur von 100 bis 250°C vermischt, die gebildeten ölhaltigen Feststoffe abtrennt, die Ölphase der Behandlung gemäß Verfahrensstufe (4) unterwirft und anschließend destilliert.30 mixed at a temperature of 100 to 250 ° C, the oily solids formed separated, the oil phase is subjected to the treatment according to process step (4) and then distilled.
35 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man die Verfahrensstufe (4) durch eine Dünn¬ schichtverdampfung ersetzt. 35 7. The method according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the process step (4) is replaced by a thin film evaporation.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man nach Verfahrensstufe (3) eine Hydrierbe¬ handlung in Gegenwart eines hydrieraktiven Katalysators, insbesondere bei 200 bis 400 °C und 10 bis 200 bar, und vorzugsweise bei 300 bis 380 °C und 40 bis 60 bar vornimmt und anschließend destilliert.8. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that after process step (3) a Hydrierbe¬ treatment in the presence of a hydrogenation-active catalyst, in particular at 200 to 400 ° C and 10 to 200 bar, and preferably at 300 to 380 ° C and 40 to 60 bar and then distilled.
1010
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß man in Verfahrensstufe (1 ) die Alkaliwasser- glaslδsung und/oder die Polyalkylenglykollösung £5 vorgewärmt, insbesondere auf 30 bis 60 °C, bevorzugt auf etwa 50 °C vorgewärmt, einsetzt.9. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n t that the alkali water glass solution and / or the polyalkylene glycol solution £ 5 preheated, in particular to 30 to 60 ° C, preferably preheated to about 50 ° C, used in process step (1).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüch , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,10. The method according to one of the preceding claims, that a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
20 daß man Verfahrensstufe (3) vor der Verfahrensstufe20 that process step (3) before the process step
(2) durchführt, nämlich zunächst die Leicht¬ sieder aus dem erhaltenen Gemisch abtrennt, sodann in einem Dekanter absetzen läßt und schließlich das sedimentierte Material abtrennt.(2), namely first separating the low boilers from the mixture obtained, then allowing them to settle in a decanter and finally separating the sedimented material.
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SOSO
35 35
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