EP0413786A1 - A process for obtaining a hydrocarbon compound from used oil - Google Patents

A process for obtaining a hydrocarbon compound from used oil

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Publication number
EP0413786A1
EP0413786A1 EP19900902610 EP90902610A EP0413786A1 EP 0413786 A1 EP0413786 A1 EP 0413786A1 EP 19900902610 EP19900902610 EP 19900902610 EP 90902610 A EP90902610 A EP 90902610A EP 0413786 A1 EP0413786 A1 EP 0413786A1
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EP
European Patent Office
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cracking
pressure
hydrocarbon composition
bar
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19900902610
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German (de)
French (fr)
Inventor
Karlo Nad
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Sws AG fur Produkt-Und Dienstleistungs-Marketing
Original Assignee
Sws AG fur Produkt-Und Dienstleistungs-Marketing
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0413786A1 publication Critical patent/EP0413786A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
    • C10M175/0025—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning by thermal processes
    • 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
    • C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/22—Non-catalytic cracking in the presence of hydrogen
    • 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
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for obtaining a hydrocarbon composition from waste oil by cracking at elevated temperature and pressure for the subsequent recovery of predetermined hydrocarbon products by refining the hydrocarbon composition.
  • predetermined hydrocarbon products can be, for example, fuels, solvents and the like.
  • the object of the invention is to propose a simple and inexpensive method and a simple and inexpensive device in order to enable fuels such as gasoline and diesel oil and solvents, for example for paints, to be obtained from waste oil in a cost-effective manner.
  • this object is achieved by a process for obtaining a hydrocarbon composition from waste oil by cracking at elevated temperatures. ture and increased pressure for the subsequent recovery of predetermined hydrocarbon products by refining the hydrocarbon composition, which process is characterized in that during cracking the temperature 400 ° C to 450 ° C, the pressure 17 to 27 bar and the duration of the cracking Operation takes 6 minutes to 10 hours.
  • the temperature is preferably about 20 ° C. and the pressure is about 22 bar.
  • the duration of the cracking process can preferably be about 1 hour.
  • Hydrogen can preferably be added during cracking.
  • the hydrocarbon composition obtained by cracking can preferably be cooled to near room temperature, preferably to about 40 ° C., kept under pressure of at least 1 bar, preferably about 6 bar and stored for at least 6 minutes, preferably about 1 hour, before being refined become. Gases which are dissolved in the cooled, pressurized and stored hydrocarbon composition are preferably extracted therefrom and returned to cracking.
  • the receiving tank is preferably thermally insulated and is preferably resistant to increased pressure.
  • the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
  • the figure shows a device according to the invention for extracting a hydrocarbon composition from waste oil for the subsequent extraction of predetermined hydrocarbon products, for example from power plants. Substances, solvents and the like by refining the hydrocarbon composition.
  • Used oil A to be treated for example used engine oil occurring in vehicle engines when changing oil in vehicle engines, is expediently provided after previous filtration (not shown).
  • the waste oil A is conveyed via a line 16 from a pump 2 through a heat exchanger 3 and then further into a reactor 4.
  • the pressure in line 16 and in reactor 4 is approximately 17 to 27 bar, for example approximately 22 bar.
  • the temperature of the waste oil is increased from its initial room temperature in the tank 1 to approximately 300 ° C.
  • the reactor 4 is partially, for example about half, filled with the waste oil 15 to be treated.
  • a room filled with a gas 18 is located above this waste oil.
  • the gas is advantageously a protective gas in order to avoid explosions;
  • this gas is generated by the processes taking place in the reactor 4, and hydrogen can also be added to the space with the gas 18 via a feed line 23 in order to influence the chemical reactions.
  • the waste oil is further heated to approximately 400 ° C. to 450 ° C., for example to approximately 420 ° C.
  • this heating takes place, for example, with the aid of a resistor 5, or with the aid of a burner (not shown) which heats the reactor 4; in the case of stationary operation, it is advantageous to use the exhaust gases of the plant, which are led from an outlet line 17, for heating the reactor 4 instead of the resistor 5.
  • Gas 19 is led to its use via a valve 8 and through the outlet line 17. For example (and as mentioned above) it can be used to heat the reactor 4.
  • the condensate 20 is fed via a valve 9 and a line 21 to be used as a hydrocarbon composition: for example, it can be distilled in order to obtain fuels therefrom.
  • Gases are still dissolved in the condensate 20, which can be recovered by distillation (in an example given below it is 8% by weight of the waste oil). After their recovery, these gases can be returned to the room with the gas 18 via the feed line 23 or a similar feed line in order to influence the chemical reactions.
  • a level sensor 10 monitors the level of waste oil i m reactor 4 and controls the pump 2 in order that level or the proportion of waste oil 15 and gas mixture 18 hold the desired value.
  • a pressure meter 11 monitors the pressure in the reactor 4 and controls the valve 6 in order to keep this pressure at the desired value.
  • a temperature probe 12 monitors the temperature in the reactor 4 and controls the resistor 5 or the burner in order to keep this temperature at the desired value.
  • the molecules of the waste oil A are cracked to lighter molecules, at least some of which in the gas mixture 18 are active or reactive state, so that they still react with each other.
  • the composition of the gas mixture 18 is therefore dependent on the operating parameters of the reactor 4, ie
  • different proportions of lighter and heavier hydrocarbon products in the condensate 20 can be achieved without having used a catalyst during cracking. It is thus possible, for example, to obtain light or heavier fuels (i.e. gasoline or diesel oil) or light or heavier solvents from these hydrocarbon products as required.
  • the reaction between the active or reactive hydrocarbons occurring in the gas mixture continues even when the gas mixture has already been cooled to the aforementioned cooler temperature, for example to about 40 ° C., provided that Gas mixture is still under the lower pressure mentioned, for example of about 6 bar. It is therefore particularly advantageous in the method according to the invention to allow the condensate 20 to remain in the receiving tank 7 under the cooler temperature and the lower pressure mentioned, preferably at about 40 ° C. and about 6, during a predetermined average residence time bar.
  • the intake Tank 7 is preferably thermally insulated, while valve 8 is controlled so that the desired pressure is maintained, the receiving tank 7 being resistant to increased pressure.
  • 100 l of waste oil with a specific weight of 0.821 g / l were treated in an approximately spherical reactor of approximately 10 l volume with an average throughput of approximately 10 l / h.
  • the temperature in the reactor was about 420 ° C. and the pressure was about 22 bar.
  • the filling of the reactor was stationary at about half the height (ie the volume of the waste oil to be treated and the resulting gas mixture always remained approximately the same in the reactor).
  • the average reaction time was about 1 hour in the reactor, while the average residence time in the holding tank 7 of about 50 1 volume at about 40 ° C. and 6 bar was also about 1 hour. Under these conditions, a hydrocarbon composition with about 43% by weight of gasoline fraction and about 57% by weight of diesel fraction was obtained.
  • the total fuel yield, based on the waste oil treated was approximately 81% by weight. In total, 100% by weight of waste oil resulted:
  • the gas mixture contains heavier hydrocarbons: in the condensate 20 fewer lighter fuels (gasoline) or Obtain solvents and more heavy fuels (diesel oil) or solvents.
  • the reverse applies to a deeper interface. It wur- de also found 'that if the temperature is raised in the reactor, the gas mixture contains lighter hydrocarbons or solvents: then the condensate 20 more lighter fuels (gasoline) or solvents and less heavier fuels (diesel oil) or Lö - Receive solvent. The reverse also applies here for a lower temperature.
  • the size of the reactor has only been given as an example and it is possible to use reactors many times larger to carry out the invention. Also, both continuous operation and a • • batch operation.
  • the residence time in the reactor has only been given as an example and ten times shorter or ten times longer residence times can be used, ie residence times between 6 minutes and 10 hours.
  • the dwell time in the receiving tank has only been given as an example and it can be ten times shorter or any length of residence time can be used, ie a residence time of at least 6 minutes.
  • the pressure in the receiving tank has only been given as an example and a pressure six times lower can be used, ie a pressure of at least 1 bar.
  • the device required is simple and therefore inexpensive in comparison to previously known devices of equivalent performance.
  • the method and the device required for this purpose are also cost-effective in terms of energy consumption, since the reactor can be heated during stationary operation using the gas fraction obtained from the waste oil.

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Abstract

Le procédé est mis en oeuvre de telle manière que pendant le craquage la température représente 400°C à 450°C, et de préférence environ 420°C, la pression 17 à 27 bars, et de préférence environ 22 bars, et la durée du craquage de 6 minutes à 10 heures, et de préférence environ 1 heure. Immédiatement avant son raffinage, il est possible de refroidir le composé d'hydrocarbure obtenu par craquage jusqu'à une température proche de la température ambiante, et de préférence à environ 40°C, de le maintenir sous une pression d'au moins 1 bar, et de préférence pendant environ 1 heure. Le dispositif comprend un réservoir (7) pour le stockage intermédiaire du composé d'hydrocarbure immédiatement avant son raffinage et une vanne réglable (8) servant à déterminer la pression dans le réservoir (7) et montée sur une conduite de sortie (17) de ce réservoir (7). Le réservoir (7) sera conçu de préférence de manière à comporter une isolation thermique et à offrir une résistance aux pressions élevées.The process is carried out in such a way that during the cracking the temperature represents 400 ° C to 450 ° C, and preferably approximately 420 ° C, the pressure 17 to 27 bars, and preferably approximately 22 bars, and the duration of the cracking from 6 minutes to 10 hours, and preferably about 1 hour. Immediately before refining, it is possible to cool the hydrocarbon compound obtained by cracking to a temperature close to room temperature, and preferably to around 40 ° C, to maintain it under a pressure of at least 1 bar , and preferably for about 1 hour. The device comprises a reservoir (7) for the intermediate storage of the hydrocarbon compound immediately before its refining and an adjustable valve (8) serving to determine the pressure in the reservoir (7) and mounted on an outlet pipe (17) of this tank (7). The tank (7) will preferably be designed so as to have thermal insulation and to offer resistance to high pressures.

Description

Verfahren zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffzusammen¬ setzung aus Altöl«Process for obtaining a hydrocarbon composition from waste oil «
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor¬ richtung zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffzusammen- Setzung aus Altöl durch Cracking unter erhöhter Tempera¬ tur und erhöhtem Druck zwecks anschliessender Gewinnung von vorbestimmten Kohlenwasserstoffprodukten durch Raffi¬ nation der KohlenwasserstoffZusammensetzung. Diese vorbe- stimmten Kohlenwasserstoffprodukte können beispielsweise Kraftstoffe, Lösungsmittel und dergleichen sein.The invention relates to a method and a device for obtaining a hydrocarbon composition from waste oil by cracking at elevated temperature and pressure for the subsequent recovery of predetermined hydrocarbon products by refining the hydrocarbon composition. These predetermined hydrocarbon products can be, for example, fuels, solvents and the like.
Die Gewinnung von Kohlenwasserstoffzusammensetzungen aus Altöl durch Cracking zum Zwecke der anschliessenden Gewinnung von Kraftstoffen durch Raffination der Kohlen¬ wasserstoffZusammensetzungen ist wohlbekannt; dazu be- stimmte Vorrichtungen sind beispielsweise aus DE-3139467 und DE-3400554 bekannt. Auch die Raffination der betref¬ fenden Kohlenwasserstoffzusammensetzungen ist wohlbe¬ kannt. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Ge¬ winnung der betreffenden Kohlenwasserstoffzusammensetzun- gen aus Altöl sind aber kompliziert und daher sind diese Verfahren im Betrieb bzw. diese Vorrichtungen im Aufbau kostspielig. ' • The extraction of hydrocarbon compositions from waste oil by cracking for the purpose of the subsequent extraction of fuels by refining the hydrocarbon compositions is well known; Devices intended for this purpose are known, for example, from DE-3139467 and DE-3400554. The refining of the hydrocarbon compositions in question is also well known. However, the known methods and devices for obtaining the hydrocarbon compositions in question from waste oil are complicated and therefore these processes are expensive to operate or these devices are expensive to set up. ' •
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und ko¬ stengünstiges Verfahren und eine einfache und kostengün- stige Vorrichtung vorzuschlagen, um damit zu ermöglichen, Kraftstoffe wie Benzin und Dieselöl sowie Lösungsmittel beispielsweise für Farben auf kostengünstige Weise aus Altöl zu gewinnen.The object of the invention is to propose a simple and inexpensive method and a simple and inexpensive device in order to enable fuels such as gasoline and diesel oil and solvents, for example for paints, to be obtained from waste oil in a cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Verfahren zur Gewinnung einer KohlenwasserstoffZusammen¬ setzung aus Altöl durch Cracking unter erhöhter Tempera- tur und erhöhtem Druck zwecks anschliessender Gewinnung von vorbestimmten Kohlenwasserstoffprodukten durch Raffi¬ nation der Kohlenwasserstoffzusammensetzung, welches Ver¬ fahren dadurch gekennzeichnet iat, dass beim Cracking die Temperatur 400°C bis 450°C, der Druck 17 bis 27 bar und die Dauer des Cracking-Vorgangs 6 Minuten bis 10 Stunden beträgt.According to the invention, this object is achieved by a process for obtaining a hydrocarbon composition from waste oil by cracking at elevated temperatures. ture and increased pressure for the subsequent recovery of predetermined hydrocarbon products by refining the hydrocarbon composition, which process is characterized in that during cracking the temperature 400 ° C to 450 ° C, the pressure 17 to 27 bar and the duration of the cracking Operation takes 6 minutes to 10 hours.
Vorzugsweise beträgt beim Cracking die Temperatur etwa 20°C und der Druck etwa 22 bar. Die Dauer des Crac- king-Vorgangs kann vorzugsweise etwa 1 Stunde betragen. Beim Cracking kann vorzugsweise Wasserstoff beigegeben werden. Die durch Cracking gewonnene KohlenwasserstoffZu¬ sammensetzung kann vorzugsweise vor ihrer anschliessenden Raffination bis in Nähe der Raumtemperatur, vorzugsweise auf etwa 40°C gekühlt, unter Druck von mindestens 1 bar, vorzugsweise von etwa 6 bar gehalten und zumindest 6 Minuten, vorzugsweise etwa 1 Stunde gelagert werden. Vor¬ zugsweise werden Gase, die in der gekühlten, unter Druck gehaltenen und gelagerten Kohlenwasserstoffzusammenset- zung gelöst sind, daraus extrahiert und zum Cracking rückgeführt.During cracking, the temperature is preferably about 20 ° C. and the pressure is about 22 bar. The duration of the cracking process can preferably be about 1 hour. Hydrogen can preferably be added during cracking. The hydrocarbon composition obtained by cracking can preferably be cooled to near room temperature, preferably to about 40 ° C., kept under pressure of at least 1 bar, preferably about 6 bar and stored for at least 6 minutes, preferably about 1 hour, before being refined become. Gases which are dissolved in the cooled, pressurized and stored hydrocarbon composition are preferably extracted therefrom and returned to cracking.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsge ässen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Aufnahmetank zur Zwischenlagerung der durch Cracking gewonnene Kohlenwasserstoffzusammensetzung vor ihrer anschliessenden Raffination und durch ein zur Be¬ stimmung des Druckes im Aufnahmetank steuerbares Ventil an einer Auslassleitung des Aufnahmetanks.A device according to the invention for carrying out the method according to the invention is characterized by a receiving tank for the intermediate storage of the hydrocarbon composition obtained by cracking before its subsequent refining and by a valve which can be controlled to determine the pressure in the receiving tank on an outlet line of the receiving tank.
Der Aufnahmetank ist vorzugsweise thermisch isoliert und vorzugsweise gegen erhöhten Druck widerstandsfähig. Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The receiving tank is preferably thermally insulated and is preferably resistant to increased pressure. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffzusammensetzung aus Altöl zwecks anschliessender Gewinnung von vorbestimmten Kohlenwasserstoffprodukten wir beispielsweise von Kraft- Stoffen, Lösungsmitteln und dergleichen durch Raffinati¬ on der KohlenwasserstoffZusammensetzung.The figure shows a device according to the invention for extracting a hydrocarbon composition from waste oil for the subsequent extraction of predetermined hydrocarbon products, for example from power plants. Substances, solvents and the like by refining the hydrocarbon composition.
In einem Tank 1 wird zu behandelndes Altöl A, bei¬ spielsweise beim Oelwechsel in Fahrzeugmotoren anfallen- des verbrauchtes Motorenöl, zweckmässigerweise nach vor¬ gängiger, nicht dargestellter Filtration bereitgestellt. Ueber eine Leitung 16 wird das Altöl A von einer Pumpe 2 durch einen Wärmeaustauscher 3 und dann weiter in einen Reaktor 4 gefördert. Der Druck in der Leitung 16 und im Reaktor 4 beträgt etwa 17 bis 27 bar, beispielsweise etwa 22 bar. Im Wärmeaustauscher 3 wird die Temperatur des Altöls von seiner anfänglichen Raumtemperatur im Tank 1 auf etwa 300°C erhöht.Used oil A to be treated, for example used engine oil occurring in vehicle engines when changing oil in vehicle engines, is expediently provided after previous filtration (not shown). The waste oil A is conveyed via a line 16 from a pump 2 through a heat exchanger 3 and then further into a reactor 4. The pressure in line 16 and in reactor 4 is approximately 17 to 27 bar, for example approximately 22 bar. In the heat exchanger 3, the temperature of the waste oil is increased from its initial room temperature in the tank 1 to approximately 300 ° C.
Der Reaktor 4 wird teilweise, beispielsweise etwa zur Hälfte, mit dem zu behandelnden Altöl 15 gefüllt. Ueber diesem Altöl befindet sich ein mit einem Gas 18 gefüllter Raum. Beim Anlaufen der Altölaufbereitung ist das Gas mit Vorteil ein Schutzgas, um Explosionen zu ver¬ meiden; beim stationären Betrieb wird dieses Gas durch die sich im Reaktor 4 abspielende Vorgänge erzeugt, wobei auch noch Wasserstoff in den Raum mit dem Gas 18 über eine Zuleitung 23 beigegeben werden kann, um die chemi¬ schen Reaktionen zu beeinflussen.The reactor 4 is partially, for example about half, filled with the waste oil 15 to be treated. A room filled with a gas 18 is located above this waste oil. When starting the waste oil treatment, the gas is advantageously a protective gas in order to avoid explosions; During stationary operation, this gas is generated by the processes taking place in the reactor 4, and hydrogen can also be added to the space with the gas 18 via a feed line 23 in order to influence the chemical reactions.
Im Reaktor 4 wird das Altöl weiter auf etwa 400°C bis 450 c, beispielsweise auf etwa 420°C erhitzt. Beim Anlaufen der Altölaufbereitung erfolgt diese Erhitzung beispielsweise mit Hilfe eines Widerstandes 5, oder noch mit Hilfe eines nicht dargestellten Brenners, der den Reaktor 4 heizt; beim stationären Betrieb ist es vorteil- haft, zur Heizung des Reaktors 4 anstelle des Widerstan¬ des 5 die von einer Auslassleitung 17 geführten Abgase der Anlage zu verwenden.In the reactor 4, the waste oil is further heated to approximately 400 ° C. to 450 ° C., for example to approximately 420 ° C. When starting the waste oil treatment, this heating takes place, for example, with the aid of a resistor 5, or with the aid of a burner (not shown) which heats the reactor 4; in the case of stationary operation, it is advantageous to use the exhaust gases of the plant, which are led from an outlet line 17, for heating the reactor 4 instead of the resistor 5.
Im Reaktor 4 erfolgt, gegebenenfalls in Gegenwart von beigegebenem Wasserstoff, ein Cracking des Altöls 15, das zur Erzeugung des Gases 18 führt. Dieses ist ein Ge¬ misch von Kohlenwasserstoffen, die leichter sind als die- jenigen im Altöl, sowie gegebenenfalls Wasserstoff. Das Gasgemisch 18 wird durch eine Leitung 14 über ein Ventil 6 und dann über den Wärmeaustauscher 3 geführt, wobei das Ventil 6 ohne weiteres auch nach dem Wärmeaustauscher 3 angeordnet sein könnte. Im Wärmeaustauscher 3 wird das Gasgemisch durch das Altöl auf eine gewünschte Temperatur abgekühlt, vorzugsweise bis in Nähe der Raumtemperatur und noch mehr vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 40°C. Nach dem Ventil 6 beträgt der Druck noch etwa 6 bar. Dadurch kondensiert ein Teil des Gasgemisches, und das resultierende Gemisch von Gas und Kondensat gelangt zu einem Aufnahmetank 7, wo es sich weiterhin bei etwa 40°C und 6 bar in Gas 19 und Kondensat 20 scheidet. DasCracking of the waste oil 15, which leads to the generation of the gas 18, takes place in the reactor 4, optionally in the presence of added hydrogen. This is a mixture of hydrocarbons that are lighter than those in used oil, and possibly hydrogen. The gas mixture 18 is passed through a line 14 via a valve 6 and then over the heat exchanger 3, wherein the valve 6 could easily be arranged after the heat exchanger 3. In the heat exchanger 3, the gas mixture is cooled by the waste oil to a desired temperature, preferably up to near room temperature and even more preferably to a temperature of about 40 ° C. After the valve 6, the pressure is still about 6 bar. As a result, part of the gas mixture condenses, and the resulting mixture of gas and condensate reaches a receiving tank 7, where it continues to separate into gas 19 and condensate 20 at about 40 ° C. and 6 bar. The
Gas 19 wird über ein Ventil 8 und durch die Auslasslei- tung 17 zu seiner Verwendung geführt, es kann beispiels¬ weise (und wie vorangehend erwähnt) zur Heizung des Reak¬ tors 4 verwendet werden. Das Kondensat 20 wird über ein Ventil 9 und eine Leitung 21 zu seiner Verwendung als KohlenwasserstoffZusammensetzung geführt: beispielsweise kann man es destillieren, um daraus Kraftstoffe zu gewin¬ nen.Gas 19 is led to its use via a valve 8 and through the outlet line 17. For example (and as mentioned above) it can be used to heat the reactor 4. The condensate 20 is fed via a valve 9 and a line 21 to be used as a hydrocarbon composition: for example, it can be distilled in order to obtain fuels therefrom.
Im Kondensat 20 sind noch Gase gelöst, die man durch Destillation rückgewinnen kann (in einem weiter unten gegebenen Beispiel sind es 8 Gew.-% des Altöls). Nach deren Rückgewinnung kann man diese Gase über die Zulei¬ tung 23 oder eine ähnliche Zuleitung in den Raum mit dem Gas 18 rückführen, um die chemischen Reaktionen zu beein¬ flussen.Gases are still dissolved in the condensate 20, which can be recovered by distillation (in an example given below it is 8% by weight of the waste oil). After their recovery, these gases can be returned to the room with the gas 18 via the feed line 23 or a similar feed line in order to influence the chemical reactions.
Schwere Kohlenwasserstoffe, die sich bei der Be- triebstemperatur des Reaktors 4 nicht als Gas 18 ver¬ flüchtigen können, sammeln sich als Rückstand im Altöl 15 an. Daher kann man diesen Rückstand über ein Ventil 13 und eine Leitung 22 bei Bedarf ablassen und beseitigen. Eine Niveausonde 10 überwacht den Pegel des Altöls im Reaktor 4 und steuert die Pumpe 2, um diesen Pegel bzw. die Proportion von Altöl 15 und Gasgemisch 18 auf den gewünschten Wert zu halten. Ein Druckmesser 11 über¬ wacht den Druck im Reaktor 4 und steuert das Ventil 6, um diesen Druck auf den gewünschten Wert zu halten. Eine Temperatursonde 12 überwacht die Temperatur im Reaktor 4 und steuert den Widerstand 5 bzw. den Brenner, um diese Temperatur auf den gewünschten Wert zu halten.Heavy hydrocarbons, which cannot volatilize as gas 18 at the operating temperature of the reactor 4, accumulate as a residue in the waste oil 15. Therefore, this residue can be drained and removed via a valve 13 and a line 22 if necessary. A level sensor 10 monitors the level of waste oil i m reactor 4 and controls the pump 2 in order that level or the proportion of waste oil 15 and gas mixture 18 hold the desired value. A pressure meter 11 monitors the pressure in the reactor 4 and controls the valve 6 in order to keep this pressure at the desired value. A temperature probe 12 monitors the temperature in the reactor 4 and controls the resistor 5 or the burner in order to keep this temperature at the desired value.
Durch die geeignete Wahl der Betriebsparameter des Reaktors 4 bei etwa 400°C bis 450°C und bei etwa 17 bis 27 bar erfolgt das Cracking des Moleküle des Altöls A ,zu leichteren Molekülen, von denen sich zumindest ein Teil im Gasgemisch 18 in einem aktiven bzw. reaktionsfähigen Zustand befindet, so dass diese noch miteinander reagie¬ ren. Die Zusammensetzung des Gasgemisches 18 ist also von den Betriebsparametern des Reaktors 4 abhängig, d.h. durch Wahl dieser Betriebsparameter des Reaktors 4 kann man verschiedene Proportionen von leichteren und schwere¬ ren KohlenwasserstoffProdukten im Kondensat 20 erreichen, ohne beim Cracking einen Katalysator verwendet zu haben. Somit kann man aus diesen Kohlenwasserstoffprodukten nach Bedarf beispielsweise eher leichte oder schwerere Kraft¬ stoffe (d.h. Benzin oder Dieselöl) oder leichte oder schwerere Lösungsmittel gewinnen.By appropriately selecting the operating parameters of the reactor 4 at approximately 400 ° C. to 450 ° C. and at approximately 17 to 27 bar, the molecules of the waste oil A are cracked to lighter molecules, at least some of which in the gas mixture 18 are active or reactive state, so that they still react with each other. The composition of the gas mixture 18 is therefore dependent on the operating parameters of the reactor 4, ie By selecting these operating parameters of the reactor 4, different proportions of lighter and heavier hydrocarbon products in the condensate 20 can be achieved without having used a catalyst during cracking. It is thus possible, for example, to obtain light or heavier fuels (i.e. gasoline or diesel oil) or light or heavier solvents from these hydrocarbon products as required.
Ueberraschenderweise wurde gefunden, dass die Reak¬ tion zwischen den im Gasgemisch auftretenden aktiven bzw. reaktionsfähigen Kohlenwasserstoffen auch dann noch wei¬ terläuft, wenn das Gasgemisch durch das Altöl bereits auf die erwähnte kühlere Temperatur, beispielsweise auf etwa 40 C abgekühlt worden ist, sofern das Gasgemisch noch unter dem erwähnten tieferen Druck, beispielsweise von etwa 6 bar, steht. Daher ist im erfindungsgemässen Ver¬ fahren als besonders vorteilhaft vorgesehen, das Konden¬ sat 20 während einer vorbestimmten durchschnittlichen Verweilzeit im Aufnahmetank 7 unter der erwähnten kühle¬ ren Temperatur und dem erwähnten tieferen Druck verweilen zu lassen, vorzugsweise bei etwa 40°C und etwa 6 bar. Zur Beibehaltung der gewünschten Temperatur ist der Aufnahme- tank 7 vorzugsweise thermisch isoliert, während das Ven¬ til 8 so gesteuert wird, dass der gewünschte Druck auf¬ rechterhalten wird, wobei der Aufnahmetank 7 gegen erhöh¬ ten Druck widerstandsfähig ist. Beispielsweise wurden 100 1 Altöl von spezifischem Gewicht von 0,821 g/1 in einem etwa kugelförmigen Reaktor von etwa 10 1 Volumen mit einem durchschnittlichen Durch¬ satz von etwa 10 1/h behandelt. Die Temperatur im Reaktor betrug etwa 420 C und der Druck etwa 22 bar. Die Füllung des Reaktors war etwa auf halber Höhe stationär (d.h. die Volumen des zu behandelnden Altöls und des resultierenden Gasgemisches blieben im Reaktor stets etwa gleich) . Die durchschnittliche Reaktionsdauer betrug etwa 1 Stunde im Reaktor, während die durchschnittliche Verweilzeit im Aufnahmetank 7 von etwa 50 1 Volumen bei etwa 40°C und 6 bar ebenfalls etwa 1 Stunde betrug. Unter diesen Bedin¬ gungen wurde eine Kohlenwasserstoffzusammensetzung mit etwa 43 Gew.-% Benzinfraktion und etwa 57 Gew.-% Diesel¬ fraktion erhalten. Die Ausbeute an gesamten Kraftstoff betrug, bezogen auf das behandelte Altöl, etwa 81 Gew.-%. Insgesamt ergaben dabei 100 Gew.-% Altöl:Surprisingly, it was found that the reaction between the active or reactive hydrocarbons occurring in the gas mixture continues even when the gas mixture has already been cooled to the aforementioned cooler temperature, for example to about 40 ° C., provided that Gas mixture is still under the lower pressure mentioned, for example of about 6 bar. It is therefore particularly advantageous in the method according to the invention to allow the condensate 20 to remain in the receiving tank 7 under the cooler temperature and the lower pressure mentioned, preferably at about 40 ° C. and about 6, during a predetermined average residence time bar. To maintain the desired temperature, the intake Tank 7 is preferably thermally insulated, while valve 8 is controlled so that the desired pressure is maintained, the receiving tank 7 being resistant to increased pressure. For example, 100 l of waste oil with a specific weight of 0.821 g / l were treated in an approximately spherical reactor of approximately 10 l volume with an average throughput of approximately 10 l / h. The temperature in the reactor was about 420 ° C. and the pressure was about 22 bar. The filling of the reactor was stationary at about half the height (ie the volume of the waste oil to be treated and the resulting gas mixture always remained approximately the same in the reactor). The average reaction time was about 1 hour in the reactor, while the average residence time in the holding tank 7 of about 50 1 volume at about 40 ° C. and 6 bar was also about 1 hour. Under these conditions, a hydrocarbon composition with about 43% by weight of gasoline fraction and about 57% by weight of diesel fraction was obtained. The total fuel yield, based on the waste oil treated, was approximately 81% by weight. In total, 100% by weight of waste oil resulted:
3 Gew.-% schweren Rückstand im Reaktor 5 Gew.-% über 400°C destillierendes Kondensat 46 Gew.-% Dieselfraktion im Kondensat3% by weight heavy residue in the reactor 5% by weight condensate distilling above 400 ° C. 46% by weight diesel fraction in the condensate
35 Gew.-% Benzinfraktion im Kondensat 8 Gew.-% im Kondensat gelöstes Gas 3 Gew.-% über dem Kondensat gesammeltes Gas35% by weight of gasoline fraction in the condensate 8% by weight of gas dissolved in the condensate 3% by weight of gas collected above the condensate
Bei der Destillation des Kondensats ergaben sich folgende Fraktionen: The following fractions resulted from the distillation of the condensate:
Es wurde gefunden, dass wenn die Füllung des Reak¬ tors mehr zu behandelndes Altöl und weniger Gasgemisch enthält, d.h. wenn die Grenzfläche im Reaktor höher liegt, das Gasgemisch schwerere Kohlenwasserstoffe ent¬ hält: im Kondensat 20 werden dann weniger leichtere Kraftstoffe (Benzin) bzw. Lösungsmittel und mehr schwere¬ re Kraftstoffe (Dieselöl) bzw. Lösungsmittel erhalten. Das Umgekehrte gilt für eine tiefere Grenzfläche. Es'wur- de auch gefunden, dass wenn die Temperatur im Reaktor erhöht wird, das Gasgemisch leichtere Kohlenwasserstoffe bzw. Lösungsmittel enthält: im Kondensat 20 werden dann mehr leichtere Kraftstoffe (Benzin) bzw. Lösungsmittel und weniger schwerere Kraftstoffe (Dieselöl) bzw. Lö- sungεmittel erhalten. Hier auch gilt das Umgekehrte für eine tiefere Temperatur.It was found that if the filling of the reactor contains more waste oil to be treated and less gas mixture, ie if the interface in the reactor is higher, the gas mixture contains heavier hydrocarbons: in the condensate 20 fewer lighter fuels (gasoline) or Obtain solvents and more heavy fuels (diesel oil) or solvents. The reverse applies to a deeper interface. It wur- de also found 'that if the temperature is raised in the reactor, the gas mixture contains lighter hydrocarbons or solvents: then the condensate 20 more lighter fuels (gasoline) or solvents and less heavier fuels (diesel oil) or Lö - Receive solvent. The reverse also applies here for a lower temperature.
Die Grosse des Reaktors ist nur als Beispiel angege¬ ben worden und es können um ein Vielfaches grösεere Reak¬ toren zur Ausführung der Erfindung verwendet werden. Auch ist sowohl ein kontinuierlicher Betrieb als auch ein •• Chargenbetrieb möglich. Ebenfalls ist die Verweilzeit im Reaktor nur als Beispiel angegeben worden und es können zehnmal kürzere oder zehnmal längere Verweilzeiten ver¬ wendet werden, d.h. Verweilzeiten zwischen 6 Minuten und 10 Stunden. Auch ist die Verweilzeit im Aufnahmetank nur als Beispiel angegeben worden und es kann eine zehnmal kürzere oder eine beliebig lange Verweilzeit verwendet werden, d.h. eine Verweilzeit von mindestens 6 Minuten. Schliesslich ist der Druck im Aufnahmetank nur als Bei¬ spiel angegeben worden und es kann ein sechsmal gering- erer Druck verwendet werden, d.h. ein Druck von minde¬ stens 1 bar.The size of the reactor has only been given as an example and it is possible to use reactors many times larger to carry out the invention. Also, both continuous operation and a • • batch operation. Likewise, the residence time in the reactor has only been given as an example and ten times shorter or ten times longer residence times can be used, ie residence times between 6 minutes and 10 hours. The dwell time in the receiving tank has only been given as an example and it can be ten times shorter or any length of residence time can be used, ie a residence time of at least 6 minutes. Finally, the pressure in the receiving tank has only been given as an example and a pressure six times lower can be used, ie a pressure of at least 1 bar.
In allen Fällen ist die benötigte Vorrichtung im Vergleich zu bisher bekannten Vorrichtung von äquivalen¬ ter Leistung einfach und daher kostengünstig. Auch im Energieverbrauch sind das Verfahren sowie die dazu benö¬ tigte Vorrichtung kostengünstig, da die Heizung des Reak¬ tors beim stationären Betrieb mit Hilfe der aus dem Altöl gewonnenen Gasfraktion erfolgen kann. In all cases, the device required is simple and therefore inexpensive in comparison to previously known devices of equivalent performance. The method and the device required for this purpose are also cost-effective in terms of energy consumption, since the reactor can be heated during stationary operation using the gas fraction obtained from the waste oil.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffzu- sammensetzung aus Altöl durch Cracking unter erhöhter1. Process for obtaining a hydrocarbon composition from waste oil by cracking under elevated
Temperatur und erhöhtem Druck zwecks anschliessender Ge¬ winnung von vorbestimmten Kohlenwasserstoffprodukten durch Raffination der KohlenwasserstoffZusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass beim Cracking die Temperatur 400°C bis 450°C, der Druck 17 bis 27 bar und die Dauer des Cracking-Vorgangs 6 Minuten bis 10 Stunden beträgt.Temperature and increased pressure for the subsequent recovery of predetermined hydrocarbon products by refining the hydrocarbon composition, characterized in that during cracking the temperature 400 ° C to 450 ° C, the pressure 17 to 27 bar and the duration of the cracking process 6 minutes to 10 Hours.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ddaassss bbeeiimm CCrraacckkiinngg ddiiee TTeemm]peratur etwa 420°C und der Druck etwa 22 bar beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature is approximately 420 ° C and the pressure is approximately 22 bar.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des Cracking-Vorgangs etwa 1 Stunde be¬ trägt.3. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the cracking process is approximately 1 hour.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Cracking Wasserstoff beigegeben wird.4. The method according to claim 1, characterized in that hydrogen is added during cracking.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Cracking gewonnene KohlenwasserstoffZusam¬ mensetzung vor ihrer anschliessenden Raffination bis in Nähe der Raumtemperatur gekühlt, unter Druck von minde¬ stens 1 bar gehalten und zumindest 6 Minuten gelagert wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the hydrocarbon composition obtained by cracking, prior to its subsequent refining, is cooled to near room temperature, kept under pressure of at least 1 bar and stored for at least 6 minutes.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffzusammensetzung vor ihrer an¬ schliessenden Raffination etwa 1 Stunde gelagert wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that the hydrocarbon composition is stored for about 1 hour before its subsequent refining.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffzusammensetzung vor ihrer an¬ schliessenden Raffination auf etwa 40°c gekühlt wird.7. The method according to claim 5, characterized in that the hydrocarbon composition is cooled to about 40 ° C before its subsequent refining.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffzusammensetzung vor ihrer an¬ schliessenden Raffination auf einem Druck von etwa 6 bar gehalten wird.8. The method according to claim 5, characterized in that the hydrocarbon composition is kept at a pressure of about 6 bar before its subsequent refining.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Gase, die in der gekühlten, unter Druck gehaltenen und gelagerten Kohlenwasserstoffzusammensetzung gelöst -sind, daraus extrahiert und zum Cracking rückgeführt wer¬ den.9. The method according to claim 5, characterized in that gases which are dissolved in the cooled, pressurized and stored hydrocarbon composition are extracted therefrom and returned to cracking.
10. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1, gekennzeichnet durch einen Aufnahmetank (7) zur Zwischenlagerung der durch Cracking gewonnene Kohlenwas¬ serstoffzusammensetzung vor ihrer anschliessenden Raffi- nation und durch ein zur Bestimmung des Druckes im Auf¬ nahmetank (7) steuerbares Ventil (8) an einer Auslasslei¬ tung (17) des Aufnahmetanks (7) .10. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a receiving tank (7) for the intermediate storage of the hydrocarbon composition obtained by cracking before its subsequent refining and by a controllable one for determining the pressure in the receiving tank (7) Valve (8) on an outlet line (17) of the receiving tank (7).
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmetank (7) thermisch isoliert ist.11. The device according to claim 8, characterized in that the receiving tank (7) is thermally insulated.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmetank (7) gegen erhöhten Druck wider¬ standsfähig ist. 12. The device according to claim 8, characterized in that the receiving tank (7) is resistant to increased pressure.
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