FI96964C

FI96964C - Regeneration of oils used in the processing of metal products

Info

Publication number: FI96964C
Application number: FI951636A
Authority: FI
Inventors: Lindsjoe Olle
Original assignee: Outokumpu Copper Oy
Priority date: 1995-04-05
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 1996-09-25
Also published as: FI951636A0; FI96964B

Description

9696496964

METALLITUOTTEIDEN MUOKKAUKSEN YHTEYDESSÄ KÄYTETTÄVIEN ÖLJYJEN REGENEROINTIREGENERATION OF OILS USED IN THE WORKING OF METAL PRODUCTS

Keksintö kohdistuu menetelmään metallituotteiden muokkauksen yhteydessä käytettävien öljyjen regeneroimiseksi. Regeneroinen avulla öljystä poistetaan siihen muokkauksen yhteydessä siirtyneet epäpuhtaudet. Regenerointi tapahtuu korottamalla öljyn lämpötila tietylle, tarkoin säädellylle lämpötila-alueelle, jossa epäpuhtaudet laskeutetaan öljystä.The invention relates to a process for regenerating oils used in the processing of metal products. Regeneration is used to remove impurities from the oil during processing. Regeneration occurs by raising the temperature of the oil to a specific, well-controlled temperature range where contaminants are settled from the oil.

Metallituotteiden valmistuksessa tarvitaan useita eri muokkausvaiheita. Esimerkiksi putken valmistus putkiaihiosta putkeksi käsittää monta eri vetovaihetta, joiden välillä voi olla hehkutuksia jne. Samoin langan, profiilien ja tankojen valmistuksessa käytetään erilaisia vetoja. Vedon aikana valmistettava putki, lanka tms. vedetään yleensä vetorenkaan läpi, jolloin vedettävän tuotteen läpimitta pienenee. Vetorenkaan ja vedettävän materiaalin välisen kitkan pienentämiseksi käytetään vetorenkaassa vetoöljyä. Vedettävän tuotteen muodonmuutosvastuksen vaikutuksesta materiaalin lämpötila, ja siten myös vetoöljyn lämpötila nousee vedon aikana. Tämän vuoksi esim. putkien valmistuksessa käytettävällä vetoöljyllä on alemmissa lämpötiloissa korkea viskositeetti, esim. noin 3000 cSt 40°C:ssa, mutta käytännön työskentelyolosuhteissa juoksevuus kasvaa siten, että esim. lämpötilassa 100°C viskositeetti on noin 280 cSt. Vetoöljy on nykyisin useimmiten synteettinen öljy. Myös emulsioita voidaan käyttää joissakin tapauksissa. Vedon jälkeen vetoöljy valuu muokatusta materiaalista laitteiston alle sijoitettuun keräilyastiaan.Several different machining steps are required in the manufacture of metal products. For example, the manufacture of a pipe from a pipe blank to a pipe involves many different drawing steps, between which there may be annealing, etc. Similarly, different draws are used in the manufacture of wire, profiles and rods. During drawing, the pipe, wire, etc. to be made are usually pulled through a traction ring, whereby the diameter of the product to be drawn is reduced. In order to reduce the friction between the traction ring and the material to be pulled, traction oil is used in the traction ring. Due to the deformation resistance of the product to be drawn, the temperature of the material, and thus also the temperature of the drawing oil, rises during drawing. Therefore, e.g. the drawing oil used in the manufacture of pipes has a high viscosity at lower temperatures, e.g. about 3000 cSt at 40 ° C, but under practical working conditions the fluidity increases so that e.g. at 100 ° C the viscosity is about 280 cSt. Traction oil today is mostly synthetic oil. Emulsions can also be used in some cases. After drawing, the traction oil drains from the modified material into a collection container located under the equipment.

Käytetty jäteöljy on yleensä poltettu. Aikaisemmin poltto on suoritettu esim. teollisuuden kattiloissa, mutta ympäristösuojeiulainsäädännön kehityttyä kyseiset öljyt katsotaan nykyisin ongelmajätteeksi ja niiden hävittämisen tulee tapahtua jätteenkäsittelylaitoksissa. Toisaalta kuitenkin öljyn toimittaminen jätteenkäsittelylaitokselle tulee varsin kalliiksi. Tässä yhteydessä on päädytty tutkimaan käytetyn öljyn regenerointimahdollisuuksia.Used waste oil is usually incinerated. In the past, incineration has taken place in industrial boilers, for example, but with the development of environmental protection legislation, these oils are now considered hazardous waste and must be disposed of in waste treatment plants. On the other hand, however, supplying oil to a waste treatment plant becomes quite expensive. In this context, it has been decided to study the possibilities of regenerating used oil.

Raakaöljyn puhdistamista varten on US-patenttijulkaisussa 2,909,262 kuvattu laitteisto, jossa öljyn puhdistamiseksi sitä kuumennetaan kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa öljy ympäröi öljypolttimella kuumennettavaa 2 96964 tilaa ja toisessa vaiheessa öljy virtaa putkistossa kuumennettavassa tilassa. Kuumentunut öljy lasketaan putkistosta säiliöön, jossa vesi ja sedimentoitu-neet jätteet poistetaan öljystä. Lämpötilaa, johon öljy kuumennetaan, ei mainita eikä myöskään laskeutusaikaa.An apparatus for refining crude oil is described in U.S. Patent No. 2,909,262, in which the oil is heated in two steps to refine it. In the first stage, the oil surrounds the 2 96964 space to be heated by the oil burner and in the second stage, the oil flows in the pipeline in the space to be heated. The heated oil is discharged from the piping to a tank where water and sedimented waste are removed from the oil. The temperature to which the oil is heated is not mentioned, nor is the settling time.

US-patenttijulkaisussa 3,790,474 on kuvattu menetelmä nestemäisten ja kiinteiden epäpuhtauksien poistamiseksi öljystä. Menetelmän mukaisesti öljy kuumennetaan korkeintaan lämpötilaan 93° C. Lämmitettyyn öljyyn lisätään epäpuhtauksien laskeutumista edistäviksi reagensseiksi ensin alkalia ja sen jälkeen happoa. Koska öljyn viskositeetti on lämmityksen vuoksi alentunut, kiinteät partikkelit ja vesi erottuvat öljystä helpommin. Laskeutusaika on 10 -100 h.U.S. Patent No. 3,790,474 describes a method for removing liquid and solid contaminants from oil. According to the method, the oil is heated to a maximum temperature of 93 ° C. Alkali and then acid are added to the heated oil as reagents to promote the settling of impurities. Because the viscosity of the oil is reduced due to heating, the solid particles and water are more easily separated from the oil. The settling time is 10 -100 h.

Tutkimuksissamme olemme yllättäen löytäneet tavan, jolla käytetystä, korkean viskositeetin omaavasta öljystä voidaan poistaa epäpuhtaudet siten, että se on uudelleen käytettävissä alkuperäiseen tarkoitukseensa, öljy voidaan kierrättää vieläpä useamman kerran ennenkuin sen ominaisuuksien voidaan katsoa muuttuneen niin paljon, ettei sitä voi käyttää enää vetoöljynä. Viimeisen käytön jälkeen öljy puhdistetaan vielä kerran. Keksinnölle on olennaista, että muokkauksessa tulleita hienojakoisia metalli- ja metallioksidipartikkeleita sisältävä öljy laskeutetaan säiliössä, jossa lämpötila pidetään alueella 100 -130° C siten, että lämpötilagradientti öljyn sisällä on korkeintaan ± 5° C laskeutusajan ollessa useita viikkoja. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista vaatimuksista.In our research, we have surprisingly found a way to remove contaminants from used high viscosity oil so that it is reusable for its original purpose, the oil can be recycled even more times before its properties can be considered changed so much that it can no longer be used as traction oil. After the last use, the oil is cleaned once more. It is essential for the invention that the oil containing the finely divided metal and metal oxide particles from the modification is settled in a tank in which the temperature is maintained in the range of 100-130 ° C so that the temperature gradient within the oil is at most ± 5 ° C for several weeks. The essential features of the invention appear from the appended claims.

öljyyn vedon aikana tulleet metalli- ja metallioksidihiukkaset ovat hyvin pienikokoisia, maalipigmentin eli muutaman mikrometrin suuruusluokkaa. Näiden erottaminen korkean viskositeetin omaavasta öljystä on hyvin vaikeaa. Suoritetuissa tutkimuksessa on nyt yllättäen todettu, että kun öljyn lämpötilaa nostetaan sopivasti, öljyn viskositeetti laskee niin alhaiseksi, että epäpuhtaudet voidaan poistaa laskettamalla. Lämpötilan nostamista korkeammaksi kuin mitä ehdottomasti tarvitaan, on kuitenkin vältettävä. Tutkimuksissa on käynyt esille, että öljyjen lämpötila pitää nostaa alueelle 100-130 °C, edullisimmin alueelle 110-115 °C. Laskeuttamisen onnistumiseksi on lämpötilagradientin koko selkeytettävässä öljymäärässä oltava selkey- 3 96964 tyksen aikana hyvin pieni, korkeintaan ±5 °C, mutta edullisimmin vain ±2 °C, ja selkeytysajan on oltava ainakin viikon, edullisesti 2-6 viikkoa. Hyvä tulos * saadaan esimerkiksi 3-5 viikon selkeytysaikana.the metal and metal oxide particles that enter the oil during traction are very small in size, in the order of a few pigments of paint pigment. It is very difficult to separate these from high viscosity oil. Surveys have now surprisingly found that when the temperature of the oil is appropriately raised, the viscosity of the oil drops so low that impurities can be removed by lowering. However, raising the temperature above what is absolutely necessary must be avoided. Studies have shown that the temperature of the oils should be raised to the range of 100-130 ° C, most preferably to the range of 110-115 ° C. For successful settling, the temperature gradient throughout the amount of oil to be clarified must be very small during clarification, at most ± 5 ° C, but most preferably only ± 2 ° C, and the clarification time must be at least one week, preferably 2-6 weeks. A good result * is obtained, for example, in a clarification period of 3-5 weeks.

Hyvin tasaisen lämpötilan ylläpitäminen koko käsiteltävässä öljymäärässä on regeneroinen onnistumiselle välttämätöntä. On selvää, että tällaisia olosuhteita on hyvin vaikea saavuttaa tavallisissa keräilysäiliöissä, joten tarkoitusta varten on edullista rakentaa oma regenerointisäiliö, kaksoissäiliö, jonka vaipassa on vastuksilla kuumennettavaa lämmönsiirtoöljyä. Laskeutunut metallisakka poistetaan säiliön pohjalta ja puhdistunut öljy poistetaan yläkautta säiliöstä. Menetelmän luonteesta johtuen regenerointi tapahtuu panosluonteisesti.Maintaining a very constant temperature throughout the amount of oil being treated is regenerative to success. It is clear that such conditions are very difficult to achieve in ordinary collection tanks, so for this purpose it is advantageous to build a separate regeneration tank, a double tank with a heat transfer oil heated by resistors in the jacket. The settled metal precipitate is removed from the bottom of the tank and the purified oil is removed from above the tank. Due to the nature of the method, the regeneration takes place in a batch manner.

Prosessi on kaksivaiheinen: Esikäsittelyssä nostetaan käsiteltävän öljyn lämpötila 85 - 95 °C:een, edullisesti noin 90 °C:een, jolloin suurin osa mahdollisesta vesifaasista sekä karkeat epäpuhtaudet, kuten trasselit, voidaan erottaa. Esikäsittely kestää muutaman päivän. Esikäsittelysäiliöstä öljy pumpataan varsinaiseen regenerointisäiliöön, ja lämpötila nostetaan laskeutukseen sopivaksi. Jäljelle jäänyt vesi ja mahdolliset kevyet jakeet lähtevät pois ensin. Vasta tämän jälkeen alkavat öljyssä olevat kiinteät epäpuhtaudet laskeutua.The process is two-step: In the pretreatment, the temperature of the oil to be treated is raised to 85-95 ° C, preferably to about 90 ° C, whereby most of the possible aqueous phase as well as coarse impurities such as tracers can be separated. The pre-treatment takes a few days. From the pretreatment tank, the oil is pumped into the actual regeneration tank, and the temperature is raised to suit the settling. The remaining water and any light fractions leave first. Only then do the solid impurities in the oil begin to settle.

Vetoöljyt voidaan kierrättää noin kolme kertaa. Viimeisen käytön jälkeen öljy puhdistetaan vielä kerran ja öljyfaasi menee uusiokäytöön, esimerkiksi :· teräketjuöljyn tai tienpintamateriaalin valmistukseen. Kustannussäästö on huomattava, sillä hankittavan uuden vetoöljyn määrä voidaan pudottaa kolmannekseen entisestä, ja puhdistetusta, uusiokäyttöön menevästäkin öljystä on vielä mahdollisuus saada pieni tuotto, tai ainakaan siitä ei tarvitse maksaa jätteenkäsittelymaksua. Jätteenkäsittelylaitokselle toimitettavan sakan määrä on vain muutama prosentti koko regeneroitavan öljyn määrästä.Traction oils can be recycled about three times. After the last use, the oil is cleaned once more and the oil phase is reused, for example: · for the production of chain oil or road surface material. The cost savings are considerable, as the amount of new traction oil to be purchased can be reduced to one third of the former, and refined, reusable oil still has the potential to generate a small return, or at least no waste treatment fee. The amount of sludge delivered to the waste treatment plant is only a few percent of the total amount of oil to be regenerated.

I ·*I · *

Edellä on puhuttu lähinnä vetoöljyjen regeneroinnista. Keksinnön hengen mukaisesti voidaan kyseisellä menetelmällä suorittaa myös muiden muokkauksessa käytettävien öljyjen regenerointia.The regeneration of traction oils has been discussed above. In accordance with the spirit of the invention, it is also possible to carry out the regeneration of other oils used in the process by means of this method.

Claims

1. Process for the regeneration of high viscosity oils used in the processing of metal products characterized by utilized used oil containing in the processing, finely divided metal I and metal oxide particles are sedimented in a container in which the temperature is kept in the range 100-130 ° C. that the temperature gradient inside the oil is at most ± 50 ° C and the settling time is several weeks.

2. The method of claim 1, characterized by the oil to be regenerated being propellant oil.

Method according to claim 1, characterized in that the oil temperature in the container is kept within the range 110-115 ° C.

The method of claim 1, characterized by the temperature gradient being ± 2 ° C.

Process according to claim 1, characterized in that the settling time is 2-6 weeks.

6. Process according to claim 1, characterized in that the oil to be regenerated is pretreated at a temperature lower than the actual regeneration temperature for a few days, after which the oil to be treated is transferred to the actual regeneration vessel in which the oil is treated at an elevated, even temperature.

7. A process according to any preceding claim, characterized in that regeneration is carried out in a double container, the sheath of which contains heatable heat transfer oil.

Process according to any preceding claim, characterized in that the pretreatment temperature is 85-95 ° C.

Method according to claim 1, characterized in that the oil can be recycled several times.