HU213650B - Process to re-refine used oils - Google Patents

Description

A találmány tárgya használt kenőolajok újrafinomítására szolgáló nagy kihozatalú és kis szennyezést okozó eljárás. Ezen jellegzetes alkalmazási területen az újrafinomítás elnevezés alatt azt értjük, mikor használt olajokat és zsírokat - amelyek motorokban, gépekben és más ipari alkalmazásokban keletkeznek - kiinduló anyagként használható tiszta olajjá alakítanak. Az ilyen tiszta olajokat megfelelő adalékanyagokkal keverve új kenőanyagok előállításához használnak fel, amely új kenőolajok minőségi jellemzői teljesen megegyeznek a kőolaj finomítóból közvetlenül kapott olajokéval.

Az eldobott, használt olajok újrafinomítására szolgáló első ipari létesítmények az 1960-as években jelentek meg, elsősorban azon számottevő környezeti problémák miatt, amit a használt olajok talajba vagy vízbe kerülése okozott. Az ezt követő években egyrészt a növekvő felhasználás, másrészt az elsődleges tisztításból nyert tiszta olaj ára miatt az újrafinomított olajok egyre fontosabb szerepet töltöttek be másodlagos nyersanyagként. Jelenleg mind hozzáférhetőségüket, mind árukat tekintve versenyképesek az olajiparból közvetlenül nyert olajokkal.

Az újrafinomított olajokhoz kapcsolódó egyre növekvő gazdasági érdek arra késztette a kormányzati köröket, hogy nagyobb figyelmet szenteljenek a használt olajok begyűjtésére és a begyűjtés központosítására, és társaságokat hoztak létre a begyűjtés megszervezésére és minden felhasználót arra késztetnek, hogy ide szállítsák az olajokat. Ez a törekvés ma is egyre terjed és az Európai Gazdasági Közösség országaiban valójában az évi 4 millió tonna kenőolajfelhasználáshoz képest és az ennek megfelelő, elméletileg 2,5 millió tonna újra használható olajmennyiséghez viszonyítva ténylegesen csak 1,5 millió tonna használt olajat gyűjtenek be és szállítanak az újrafinomító létesítményekbe, vagyis az ezen felüli mennyiségtől ellenőrzetlen módon szabadulnak meg, ami bizonyosan károsítja a környezetet.

A használt olajok újrafinomításának megvalósítására lényegében véve kétféle eljárás tekinthető számottevően ismertnek és elfogadottnak, nevezetesen a kénsavas eljárás és a propános eljárás. Mindkét eljárás során a használt olajokat először megszabadítják víztartalmuktól és ezután kénsavval vagy propánnal tisztítják annak érdekében, hogy eltávolítsák belőlük a bennük levő egyéb szennyeződéseket. Ezek a szennyeződések lényegében olyan nagy molekulatömegű vegyületeket tartalmaznak, amelyek az olajadalékokban vannak, továbbá olyan fémek vannak bennük, amelyek vagy közvetlenül a fémrészek kopásából vagy pedig közvetve a hajtóanyagban vagy talajadalékokban lévő fémekből, például a benzinben levő ólomból származnak.

Eleinte a kénsavas eljárást fogadták el és alkalmazták, de újabban egyre inkább visszaszorul az általa okozott jelentős mértékű környezetszennyezési gondok miatt. Ez az ismert eljárás lényegében véve a következő és az 1. ábra diagramján bemutatott lépéseket mutatja:

A - elődesztilláció, mérsékelt vákuum alatt, amelynek során az Al használt olajat szétválasztják egy fej termékben, amelyet A2 víz és A3 könnyű szénhidrogének (gázolaj) alkot, valamint fenéktermékre, amelyet víztelenített A4 víztelenített olajok alkotnak;

B - az A4 víztelenített olaj okát koncentrált Β1 kénsavval (20-25 tömeg% mennyiséggel) kezelik annak érdekében, hogy extrahálják, majd kiülepitsék a nagy molekulatömegű és nehézfémvegyületeket; és

- leválasztják a nagy mennyiségű olajfrakciót tartalmazó B2 savas iszapot a tisztított és savazott B3 olajoktól;

C - a B3 olajokat semlegesítik, majd meszet és színtelenítő földeket tartalmazó C1 keverékkel színtelenítik; és

- az olajokat szűrve lehetővé válik színtelenített és semleges C3 olajok kinyerése és kivonható a nagy koncentrációban olajfrakciókkal átitatott C2 elhasznált föld;

D - melegen és vákuumban desztillálják a C3 olajokat, és az oszlopfejnél leválasztják a vizet és a Dl gázolajat, továbbá az újrafinomított D2 olajakat az oszlop különböző oldalsó kimenetein át különböző viszkozitású frakciókra szétválasztják; miközben túlhevített gőzt injektálnak be az oszlop aljáról;

E - az olaj okát Ε1 színtelenítő földek felhasználásával végső színtelenítésnek vetik alá annak érdekében, hogy tiszta E3 kenőolaj-alapanyagot kapjanak, miközben kinyerik a nagy koncentrációban olajfrakciókat tartalmazó E2 használt földeket.

Az 1. ábra jelzi továbbá az egyes lépések bemeneti és kimeneti tömegáramait, a beadott Al használt olaj 100 egységnyi tömegáramához viszonyítva. Ezen értékekből látható, hogy a kénsavas eljárás végső kihozatala még 60% értéket sem ér el.

Az olajok tekintélyes hányada valójában a B2 savas iszapokban marad vissza és abból nem nyerhető vissza egyszerűen. Az ilyen iszapok összetétele valójában igen változatos és a kénsavon és szénhidrogén-vegyületeken felül nagy molekulatömegü polimer vegyületeket, szerves és szervetlen kén-, klór-, nitrogén- és foszforvegyületeket, nehézfémeket, például krómot, rezet, horganyt, vasat, nikkelt és ólmot tartalmaznak.

Tekintettel azokra a technológiai problémákra, amelyeket az ilyen hulladék környezetvédelmi szempontból elfogadható megsemmisítése okoz, ezen máig elfogadott és létező létesítmények legfőbb problémája a hulladéklerakó helyeken vagy bányákban való elhelyezése. Egyes esetekben a hulladék elhelyezését az iszapnak mésszel való semlegesítése is megelőzi, ami azonban tekintélyesen megnöveli azok mennyiségét és a hulladékkezelés költségét, tekintettel arra, hogy 1 kg savas iszaphoz 0,4-0,5 kg mészre van szükség. Nem ajánlatos az égetés sem, mivel a füstgázok tisztításához bonyolult és költséges berendezések létesítésére és üzemeltetésére van szükség.

Az utóbbi időben igen gyorsan csökken azon újonnan telepített újrafinomító létesítmények száma, ahol kénsavas eljárást alkalmaznak, aminek mindenekfölött az az oka, hogy a savas iszapok jelentős környezetszennyezést okoznak (igaz, hogy tömegük kisebb, de bizonyosan

HU 213 650 Β nem kevésbé károsak, mint a közvetlenül eldobott, használt olajok). Újabban a másodikként megnevezett ismert eljárást alkalmazzák, nevezetesen a piacon egyre inkább a propános eljárás hódit teret.

A másodikként említett propános eljárást a 2, ábra blokkdiagram formájában mutatja, amely hasonló a korábban ismertetett kénsavas eljárás diagramjához, és ebben az esetben is feltüntettük az egyes blokkok bemenő és kimenő tömegáramait, és mindezt száz egységnyi Al használt olaj betáplálást tömegáramra viszonyítva. A propános eljárásnál a savas kezelési lépést teljes mértékig a B művelet szerinti és folyékony propánnal végrehajtott tisztítás helyettesíti.

Ez a szénhidrogén a gyakorlatban könnyen cseppfolyósítható, és ebben a folyékony halmazállapotban igen kicsi a sűrűsége. A használt olajokkal összekeverve így a propán hígító és folyékonnyá tevő közegként hat, ami lehetővé teszi egy első, nagy viszkozitású, nagy móltömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó, folyékony B1 frakció - általában véve „aszfaltoznak” nevezik - könnyű elválasztását egy másik folyékony B2 frakciótól, amely kizárólag tisztított és vízmentesített, dehidratált olajokat tartalmaz. Az erre alkalmas berendezés természetesen a folyékony B2 frakciót propánmentesíti megfelelő kezeléssel és a visszanyert propánt visszatáplálja a folyamatba.

Az ezt követő C szűrési lépésben Cl színtelenítő földekkel végzik el meleg eljárással, amelynek során kinyerik a C2 használt földeket, valamint az előzetes tisztításból származó B2 olajban levő gázolaj kisebbik hányadát kitevő C3 gáznemű frakciót. A gázolaj visszamaradó része a színtelenített C4 olajokkal együtt elhagyja ezt a blokkot, amely azután a soron következő D desztillációs lépésben Dl frakcióként kinyerhető. A D desztillációs lépést, valamint a végső E színtelenítési lépést teljesen azonos módon valósítják meg, mint a korábban ismertetett kénsavas eljárás esetében.

A propános eljárás számottevő továbbfejlődést jelent a kénsavas eljáráshoz képest mind kihozatalát - amely mintegy 68%-ra növekedett -, mind a szennyezést tekintve, amely számottevően lecsökken. Mindazonáltal ennek az eljárásnak is van néhány hiányossága. Elsőként említve igen nagyfokú robbanásveszélye miatt a propán kezelése a munkások számára biztonsági szempontból veszélyt okoz, de ezenfelül még a korábban említett propánmentesítő kezelés ellenére a Β1 aszfaltokat alkotó nehéz frakciók még mindig tartalmaznak propánmaradványokat. Ha mégoly kevés mennyiségben is van propán ebben az anyagban, elég ahhoz, hogy megakadályozza az aszfalt esetleges felhasználását az olyan számbajöhető területeken, mint az útépítés vagy az építőipar. A propánjelenléte számottevően növeli az aszfalt gyúlékonyságát, ami egyrészt megnehezíti kezelését olyan esetekben, amikor bitumenes útfelületet kell kiképezni, de másrészt megakadályozza a leginkább szóba jöhető területen a felhasználást, nevezetesen az építőiparban, ahol egyébként tömítő bevonatokat lehetne kialakítani belőle. Valójában az ilyen tömítő bevonatokat a fokozott tűzveszély miatt nem lehet a szokásos módon lánggal ömleszteni.

Következésképpen a propános eljárás során kinyert aszfaltot minden tekintetben hulladéknak kell tekinteni, amitől csak, mint nagy hőértékű, de nagy szennyeződést okozó fűtőanyagként lehet megszabadulni, amit előzetesen gázolajjal elegendően folyékonnyá kell tenni. Ezt a tüzelőanyagot tipikusan betétedzéshez, cementáló kemencékben lehet felhasználni, amelyek egyébként is erre szolgáló berendezésekkel vannak ellátva, amelyek megtisztítják a füstgázokat és alkalmasak az ilyen aszfaltban jelenlevő szennyezések kiszűrésére is.

Utoljára említve az energetikai szempontokat, a propános eljárás több energiát igényel, mint a kénsavas eljárás, mégpedig nagyobb mind az elektromos energiaigénye, mind a tüzelőanyag igénye, az eljáráshoz szükséges gőzök előállításához és az olajok hevítéséhez.

Az utóbbi években egy harmadik típusú eljárást kezdtek alkalmazni, amelynek során a hagyományos víztelenítési lépést követően a használt olajokat vékonyrétegü desztillálásnak vetik alá. Ez egy olyan folyamatos eljárás, amelynek során a használt olajokat desztilláló oszlop axiális forgórészére vezetik, amely forgórész az olajokat az oszlop belső falaira permetezi, miközben ezeket a falakat az oszlop keringetett diatermikus folyadékkal magas hőmérsékleten tartják.

Az oszlop falával érintkezésbe kerülve az olaj könnyen párolgó frakciója azonnal elpárolog, míg a nehezebb frakciók folyékonyan maradnak és összegyűlnek az oszlop alján. Az elpárolgó frakciót ezután összegyűjtik és a kívánt frakciókra szétválasztják egy ezt követő frakcionáló vagy rektifikáló oszlopban.

Ez az eljárás érdemleges kihozatalt tesz lehetővé, de számos olyan kényelmetlenséggel jár, amely korlátozza elterjedését. Elsőként említve a használt olajokat előkezeléssel olyan mértékig meg kell tisztítani, hogy viszonylag hosszú idejű folyamatos üzemeltetés során ne legyen szükség külön tisztításra, különösen azért, mert a forgórész jelenléte miatt ez a folyamat igen érzékeny eldugulásokra és az ezáltal megkövetelt tisztítás költséges időszakos tisztítást tesz szükségessé. Másodjára azt a hiányosságot említjük, amelynek értelmében ez az eljárás igen nagy befektetési és üzemeltetési költségeket igényel, ami lerontja versenyképességét a propános eljáráshoz képest. Utoljára azt a hiányosságot említjük meg, amelynek értelmében a forgórész tisztításához azt időnként ki kell emelni és ez korlátozza a vékonyrétegü desztillációs oszlop magasságát, és nagy tömegteljesítmény esetében egymással párhuzamosan kell kapcsolni több oszlopot is. Ez nem tesz lehetővé semmiféle megtakarítást.

Tekintettel az ismert eljárások hiányosságaira olyan eljárás kidolgozását tűztük ki célul használt olajok újrafinomítására, amely lehetővé teszi a nehezen eltávolítható, vagy környezetvédelmi szempontból vagy biztonsági szempontból károsnak tekintendő reagensek használatának csökkentését vagy teljes elhagyását, továbbá egyszerű és kompakt berendezésben hajtható végre, nem növeli a termelési költséget és lehetővé teszi az energiafelhasználás csökkentését. További célunk volt olyan eljárás kidolgozása, amely olyan berendezéssel végezhető el, amely teljes egészében véve statikus, egységei

HU 213 650 Β nem tartalmaznak semmilyen mozgó elemet sem, amelyek a használt olajok kezelésénél szokásosan fellépő eltömődési problémákat okoznának. Célunk továbbá az eljárás kihozatalának az ismert eljárásokhoz képesti további emelése volt, mégpedig az újrafínomított olajok mennyiségét és minőségét tekintve, de figyelemmel arra is, hogy az eljárás során keletkező melléktermékek gazdaságosan hasznosíthatóak legyenek, ami által az egész eljárás együttesen véve előnyösebbnek tekinthető.

A kitűzött célt a találmány értelmében olyan eljárás kidolgozásával értük el, amellyel használt olajokat oly módon finomítunk, hogy első gyors szétválasztó kezeléssel kivonjuk belőle a vizet és az illékony frakciók túlnyomó hányadát, majd egy tisztítási művelettel kivonjuk belőle a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket, majd rektifikálással, vagyis frakcionált desztillációval egy vagy több olajfrakcióra választjuk szét kenőolaj készítésére alkalmas tiszta olajként, végül színtelenítő kezelésnek vetjük alá. A találmány értelmében az eljárás során a rektifikációt egyetlen oszlopban végezzük el, amely töltettel van ellátva. A tisztító kezelést három egymást követő lépésben hajtjuk végre. Az első lépés egy előkezelést képez az említett előzetes szétválasztást megelőzően, és ennek során egy erősen lúgos reagenst adunk hozzá és keverünk el az olajokkal. A második lépésben a rektifikációt megelőzően az előzetes elválasztásból nyert olajokat ülepítjük. A harmadik lépésben az említett nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó nehéz folyékony frakciót a rektifíkáló oszlop aljáról elvezetjük.

A találmány szerinti újrafinomítási eljárás további jellemzőit és előnyös tulajdonságait a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas előnyös berendezés kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon: az 1. ábra korábbról ismert kénsavas újrafinomító eljárás blokkdiagramja.

a 2. ábra korábbról ismert propános újrafinomítási eljárás blokkdiagramja, a 3. ábra használt olajok újrafinomítására szolgáló találmány szerinti eljárás blokkdiagramja, a 4. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezésnek lúgos reagens hozzáadására, valamint előzetes szétválasztási lépésének végrehajtására alkalmas részeit mutatja, az 5. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezésnek a frakcionált desztillációt, valamint a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó nehéz frakciójának szétválasztására szolgáló lépéseit végrehajtó része.

A használt olajok újrafinomítására szolgáló találmány szerinti eljárás abban különbözik az ismert eljárásoktól, hogy lényegesen egyszerűbben valósítja meg a tisztítási kezelést és az összes desztillálási lépést egyetlen oszlopban hajtja végre (amit az ismert eljárások során több kaszkádba kapcsolt oszloppal hajtanak végre), továbbá jellemző rá az a lépés, amellyel a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó nehéz frakciót leválasztja. Ezen túlmenően ezt az utoljára említett elválasztási lépést a desztilláló oszlop alsó részén elhelyezett ciklonnal hajtja végre, amely nem teszi szükségessé semmiféle mozgó alkatrész felhasználását, és ezért nem hajlamos eltömődésre vagy dugulásra, amit általában véve a kezelt anyagok nagy viszkozitása és különleges összetétele von magával.

A 3. ábra blokkdiagram formájában szemlélteti a találmány szerinti eljárás fo lépéseit. Hasonlóképpen az

1. és 2. ábra blokkdiagramjaihoz - amelyek a korábbról ismert és korábban tárgyalt eljárásokat szemléltetik - ez a diagram is feltünteti az egyes blokkok bemeneti és kimeneti tömegáramait, száz egységnyi tömegáramú A1 használt olajbetápláláshoz viszonyítva.

A korábbiakkal összhangban a használt olajok tisztítására szolgáló kezelés során a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket lúgos reagenssel való A előkezelés során küszöböljük ki. Reagensként erre a célra előnyösen NaOH használható, amelyet A2 nyílnál adunk be, és összekeverjük az A1 olajokkal még az előzetes gyors elválasztást megelőzően. Ez az előkezelés nem hat közvetlenül az említett szennyezőkre, de elősegíti egyrészt a jelenlevő zsírsavak elszappanosítását, megkönnyítve ezzel azok kicsapatását, másrészt mind a kötött, mind a szabad formában jelenlevő klór semlegesítését. A zsírsavak elszappanosítása a dekantáció révén való eltávolításuk megkönnyítésén és ezáltal a rendszer folyékonyságának javításán felül lerontja azok illékonyságát és ezáltal megakadályozza, hogy ezek a zsírsavak a rektifíkáló oszlopban elpárologjanak és ezáltal közvetlenül szennyezzék az olajakat vagy az esetlegesen hozzájuk kötődő szennyező anyagokkal okozzanak szennyezést. A klór semlegesítése megóvja a berendezést a veszélyes korróziós jelenségektől és meghosszabbítja annak hasznos élettartamát.

Az ezt követő gyors elválasztó B kezelés során akárcsak az ismert módszerek esetében - elválasztjuk a B1 olajos vizeket és a B2 gázolajat. A következő lépésbe való továbbítás előtt a dehidratált B3 olajat a gyors elválasztást követően annyi ideig pihentetjük, amely elegendő az elszappanosított vagy pelyhesített összetevők dekantációjához.

Az ily módon kezelt olajokat C lépésben termikusán aszfaltmentesítjük és rektifikálásnak vetjük alá, amelynek során egyidejűleg kiválasztjuk a gázolajat tartalmazó C1 könnyű párlatot, valamint a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó C2 nehéz párlatot, továbbá az olajokat különböző sűrűségű háromféle C3 párlatra választjuk. Az ily módon nyert háromféle párlatot erre alkalmas módon gőzöléssel tovább tisztítjuk, és D lépésben végső színtelenítésnek vetjük alá. Ez ismert módszer szerint történik, amelynek során D1 színtelenítő földet adunk hozzá, majd eltávolítjuk a D2 kimerült földet. Ezután kapjuk az eljárás fő termékeként a D3 újrafinomított olajat, mégpedig igen magas, mintegy 72%-os kihozatallal. Egy olyan járulékos eljárással kiegészítve, amellyel a D2 elhasznált földekről ki lehet nyerni az olajokat, ez a kihozatal akár 75% értéket is elérhet. Egy további változat esetében az újrafínomított D3 olajok színtelenítése hidrogénes kezeléssel is végrehajtható, ami a technika állásából teljességgel ismert.

HU 213 650 Β

Az A, D, és C blokkokban jelzett eljárási lépéseket a 4. és 5. ábrákon bemutatott berendezésre hivatkozva ismertetjük részletesen.

A 4. ábra az A és B blokkokat mutatja be. Az Al használt olajat 1 szivattyú gyors elválasztó 2 oszlopba továbbítja. Az 1 szivattyúból kiadott olajhoz 3 adagoló szivattyú szabályozott mennyiségű A2 lúgos reagenst ad hozzá. Amint azt korábban említettük, ez a reagens előnyösen NaOH, amelyet 30 tömeg% töménységben olyan mennyiségben adunk hozzá, hogy a használt olaj pH-értékét a 2 oszlop kimenetén 10 és 13 közötti értékre, előnyösen 11,8 és 12,2 közötti értékre állítsa be. A 3 adagoló szivattyú szállítási teljesítményét előnyösen a 2 oszlop kimenetén elrendezett 4 pH szabályozó automatikusan szabályozza.

Az Al használt olajat az A2 reagenssel 5 vonali keverő alaposan összekeveri, majd ezután VAP gőzhálózatról gőzzel táplált 6 hőcserélő 120-140 °C körüli hőmérsékletre előmelegíti.

A gyors elválasztást végző 2 oszlop belső nyomását mérsékelt vákuumértéken tartjuk nagyjából 26 kPa nyomáson, amely vákuumot a VAP-gőzhálózatról működtetett 7 gőzsugárszivattyú segítségével állítunk elő. Az ezután kapott A3 anyagáramot a 2 oszlopba tápláljuk, amely azt vizet és gázolajat tartalmazó gőzfázisra, valamint a vízmentesített olajokat és szennyezőket tartalmazó folyékony fázisra választja szét. A gőzfázist vízzel hütött 8a kondenzátor kondenzálja és gravitációs 9 elválasztom továbbítja. Ugyanez a 9 elválasztó fogadja a 7 gőzsugár szivattyúból távozó gőzt 8b kondenzátorban történő kondenzáció után.

A 9 elválasztó valósítja meg a kondenzálhatatlan gáznemü fázist és GAS-gázhálózatra továbbítja, ahonnan nagy hőmérsékletű égetőbe kerül annak érdekében, hogy a benne levő gáznemű szennyező anyagok megsemmisüljenek. A 9 elválasztóban Bl és B2 folyékony fázisok maradnak vissza, amelyek közül a Bl olajjal enyhén szennyezett víz biológiai tisztítóműbe kerül a berendezés részeiből származó technológiai vízzel együtt. A találmány szerinti eljárás során ez az egyetlen valóságos hulladék, és nem haladja meg a 4 tömeg% mértéket a beadott anyagmennyiségre számítva, de megfelelő megsemmisítése sem okoz különleges problémát. A 9 elválasztóban visszamaradó B2 gázolaj kitűnő minőségű, tekintve, hogy az olajok kezeléséhez nem használtunk fel szennyező reaganseket. így ez a gázolaj a szokásos kereskedelemben tüzelőanyagként értékesíthető.

A 2 oszlopban visszamaradó nehéz komponenseket végül is 10 hütőkígyó kondenzálja, majd 11 szivattyú 12 gyűjtőtartályba továbbítja. A 12 gyűjtőtartály méretei, valamint bemenő és kimenő vezetékei úgy vannak méretezve, hogy a 2 oszlop B3 maradékának itteni tartózkodási ideje legalább 48 óra legyen. Ily módon a szappanosított zsírsavak és egyéb pelyhesedő részek - az NaOH reagenssel való kezelésnek köszönhetően dekantálhatók a 12 gyüj tőtartály fenekéről, vagyis időszakonként eltávolithatók a 13 leeresztőn át és ezzel távozik a szennyeződések egy bizonyos mennyisége.

Az 5. ábra szemlélteti a vízmentesített olajokat tartalmazó B3 anyagáram termikus úton való aszfaltmentesítését és rektifikálását. A B3 anyagáramban levő olajokat először metángázzal működő 20 kazánban mintegy 360 °C hőmérsékletre hevítjük, majd a rektifikálást végző lepárló 21 oszlop alsó részébe betápláljuk. A 21 oszlopban 22a elsődleges gőzsugár szivattyúval és ehhez sorosan csatlakozó 22b és 22c másodlagos gőzsugár szivattyúkkal vákuum alatt tartjuk, és a vákuum értéke legalább 1,3-2,6 kPa (a 21 oszlop tetején). A 22a, 22b és 22c gőzsugár szivattyúkat a VAP-gőzhálózat táplálja. Pontosabban körülírva a hevített és részben elpárologtatott olajokat a 21 oszlop alsó részén elhelyezett 23 ciklonba juttatjuk, amely 23 ciklon nyitott csavarvonal alakú csatornát tartalmaz, amely a 21 oszlop alsó részét a közvetlen fölötte levő résszel összekötő cső körül lefelé vezet.

A 21 oszlop betáplálási helyénél a B3 anyagáram majdnem teljes egészében elpárolog, és a 23 ciklon lehetővé teszi a gőzfázisnak a folyadék fázistól való tökéletes és teljes szétválasztását. A folyékony fázis tartalmazza a nehéz olaj komponenseket és az összes szennyezőt, amelyek nagy molekulatömegű polimerekből és nehézfémekből állnak. Ez képezi a C2 folyékony fázist, amit általában „aszfaltnak” neveznek, és ezt 24 szivattyú gyüj tőtartályba továbbítja.

A 23 ciklont elhagyó gözfázis a 21 oszlopban felfelé halad és eközben egymás után négy 25 töltetcsomagokkal érintkezik, amelyek a hozzájuk társított 26 gyűjtőtányérok fölött vannak elhelyezve. A 25 töltetcsomagok ismert módon - áteresztik a felfelé haladó gőzfázist és visszatartják a lecsapódó folyadékfázist. A rektifikáló 21 oszlop a találmány értelmében úgy van kiképezve, hogy lehetővé teszi a betáplált anyagáram szétválasztását egy fejpárlatra, valamint három közbülső párlatra. A fejpárlat lényegében véve gőzt és gázolajat tartalmaz. A közbülső C3/I, C3/II és C3/III párlatok különböző sűrűségű újrafinomított olajokat tartalmaznak, amelyek iparilag felhasználhatók. A 21 oszlopból kikerül még természetesen a korábban említett C2 maradék is.

A kívánt eredmény eléréséhez a 25 töltetcsomagok áramlási ellenállásának igen kicsinek kell lennie (az egyes 25 töltetcsomagokon a nyomásesés legfeljebb 0,6-1,3 kPa lehet) és a gáz/folyadék érintkezési felületnek nagynak kell lennie. Igen jó eredményt értünk el olyan fémtöltettel, amely szorosan egymás mellé és fölé helyezett, harmonikaszerüen összehajtogatott fémlapokat tartalmazott, és ezek zegzugos csatornákat képeztek egy és néhány cm közötti átlagos mérettel, amely lehetővé tette a gőzfázisok felfelé való áramlását. Ilyen fajtájú töltetet állít elő rozsdamentes acélból a Glitsch Italiana cég (IT, Campoverde di Aprilia, Latina), amelyet a kereskedelemben GEMPACK néven forgalmaznak.

A 21 oszlopban levő legfelső 26a gyűjtőtányéron, nevezetesen az első 25 töltetcsomag alatt elhelyezkedő 26a gyűjtőtányéron összegyűlendő folyadékot 27a szivattyú a közvetlen alatta levő zónába, valamint vízzel működő 28 hőcserélőben való lehűtés után a 21 oszlop fejrészébe táplálja vissza. A visszatápláláshoz, vagyis refluxhoz szükséges hányadot meghaladó mennyiséget gázolajként összegyűjtve Cl anyagáramban elvezetik,

HU 213 650 Β amit a megelőző gyors elválasztási lépésben B2 anyagáramban elválasztott gázolajjal együtt kereskedelmi forgalomba lehet hozni. Az alább levő 26b és 26c hűtőtányérokon összegyűlő párlatokat 27b és 27c szivattyúk részben refluxként visszajuttatják a közvetlen alattuk levő tartományokba. Ezen folyékony párlatok reflux igényt meghaladó mennyiségét kigőzölő vagy kihajtó 29 oszlop különböző részeire juttatja. A 29 oszlop három különböző szakaszt tartalmaz, amelyek közül az egyikbe közvetlenül átfolyik a legalsó 26d gyüjtőtányéron összegyűlő párlat. A kihajtó 29 oszlop három szakaszában a 3 párlat tovább tisztul a VAP-gőzhálózatról betáplált és a 20 kazánban túlhevített gőz ellenáramában.

A kihajtó 29 oszlopban összegyűlő párlatokat 30b, 30c és 30d szivattyúk levegős Üzemű 31 hűtőben való lehűtés után gyüj tőtartályokba továbbítják.

A 22a elsődleges gőzsugárszivattyúból és a 22b, 22c másodlagos gőzsugárszivattyúból érkező technológiai gőzt, kondenzálhatatlan gázokat és gázolajgőzöket vizes 32 kondenzátor tovább kondenzálja, majd gravitációs 33 fáziselválasztóban gyűlnek össze. A 33 fáziselválasztóban a 21 oszlop fejrészéből kilépő gázolaj fázis elválik a technológiai víztől és a kondenzálhatatlan gázoktól. A gázolaj, mint C1 kiadható, a 34 vízáram visszatáplálható esetlegesen végrehajtott tisztító kezelés után a gőzfejlesztő készülékekbe. A kondenzálhatatlan gázok GASgázhálózatba továbbíthatók, majd innen égetőkemencébe továbbítva az esetleges szennyező gázok megsemmisíthetők.

Az újrafinomított olajokból álló párlatok - nevezetesen a C3/I nehézpárlatok, a C3/II közepes párlatok és a C3/III könnyű párlatok - ezután egy végső színtelenítő egységbe kerülnek, amelyben az olajokat ismert módszerrel színtelenitésnek vetjük alá vagy színtelenítő földek vagy hidrogén felhasználásával, és ily módon hozzuk azokat kereskedelemben forgalmazható alakra.

A C2 aszfalt is forgalmazható, ami annak köszönthető, hogy nincs semmilyen oldószer és annak a ténynek köszönhetően, hogy a szennyező anyagok hordozójaként igen nehéz és viszkózus olajokból álló frakciót (egy fényes anyag) ugyancsak kereskedelemben is lehet értékesíteni, amely gazdaságosan felhasználható bitumenes útágyak kialakításához, mikor is azoknak különös rugalmasságot és rezgés-, hangcsillapító tulajdonságot kölcsönöz.

A használt olajok újrafinomítására szolgáló találmány szerinti eljárás ennélfogva számottevő előnyökkel rendelkezik az ismert eljárásokhoz képest. Eltekintve attól, hogy igen egyszerű és ennélfogva kis telepítési költségeket okozó berendezésben végrehajtható, kevesebb a karbantartási igénye is, ami annak köszönhető, hogy előzetesen lúgos tisztító kezelésnek vetjük alá, valamint a berendezés nem tartalmaz semmiféle mozgó alkatrészt sem.

Ami az üzemeltetési költségeket illeti, a találmány szerinti eljárás teljes mértékben versenyképes, ami nyilvánvalóvá válik a mellékelt táblázatból, amely a találmány szerinti, vagyis igényelt eljárás összehasonlító adatait tartalmazza az ismert kénsavas és propános eljárás adataival együtt. A táblázat feltünteti a felhasznált termékek árát, a hulladékok elhelyezésének költségeit, ami belátható módon mindössze 25% a kénsavas eljáráshoz, és 60 % a propános eljáráshoz viszonyítva. Végül a találmány szerinti eljárás hulladékát egyedül a gyors elválasztás, illetve előzetes kigőzölés során leválasztott víz képezi. Ez a víz igen kis hányadot, körülbelül 4 tömeg%-ot tesz ki az Al beadott anyagmennyiséghez viszonyítva, és semmiféle környezeti problémát nem okoz a kezelése, amint azt korábban említettük.

TÁBLÁZAT

TERMÉKEK	ELJÁRÁS TÍPUSA
Fajlagos mennyiség 1 t használt olajhoz	Kénsavas	Propános	Igényelt
Felhasználás
Földgáz (normál)	m3	160,2	215,8	98,61
Elektromos energia	kWh	75,6	102	58,53
Adalékok költsége	USD	3,44	4,9	2
Reagensek	kg	-	-	17
Propán	kg	-	5	-
Sav	kg	187,3	-	-
Nitrogén	kg	2,5	2,5	2,35
Színtelenítő föld	kg	88,9	119,4	81,5
Papír, szűrő stb. Kezelendő hulladék	USD	2,08	1	2
Elhasznált föld	kg	239,87	190,67	131
Savas iszap	kg	356,25	-	-
Összköltség (1 t használt olajhoz)	USD	200	100	60
Kihozatal		58,2 %	68,79%	72%
Összköltség	USD	344	145	83

(1 t újrafinomított olajhoz)

HU 213 650 Β

Fajlagos költségek

Földgáz (normál állapotban)	USD/m3	0,18
Elektromos energia	USD/kWh	0,095
Reagensek	USD/kg	0,16
Propán	USD/kg	0,45
Sav	USD/kg	0,12
Nitrogén	USD/kg	0,37
Színtelenítő föld	USD/kg	0,25
Elhasznált föld kezelése	USD/kg	0,056
Savas iszap kezelése	USD/kg	0,28

SZABADALMI IGÉNYPONTOK 15

Claims (12)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 15

   1. Eljárás használt olajok kezelésére, amelynek során a használt olajokból első gyors elválasztással eltávolítjuk a benne lévő vizet és az illékony összetevők túlnyomó részét, majd tisztítással eltávolítjuk 20 a nagy molekulatömegü polimereket és nehézfémeket és rektifikációval egy vagy több olajpárlatot készítve kenőolaj-alapanyagot állítunk elő, amelyet végül színtelenítünk, azzal jellemezve, hogy

   - a rektifikálást (C) egyetlen töltött rektifikáló oszlop- 25 bán (21) végezzük;

   - a tisztítást három egymás utáni lépésben végezzük, amelyek közül első lépésként az első gyors elválasztás (B) előtti előkezelés (A) során a használt olajokhoz (Al) erősen lúgos reagenst (A2) keve- 30 rünk hozzá, második lépésként a rektifikálás (C) előtt az első gyors elválasztásból (B) nyert olajokat (B3) dekantáljuk, harmadik lépésként a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó nehéz folyékony frakciót a rektifikáló oszlop 35 (21) aljáról eltávolítjuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltött rektifikáló oszlopban (21) négy szint van és áramlási ellenállását jellemző nyomásesése legfeljebb 5,3 kPa. 40
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltött rektifikáló oszlopban (21) négy szint van és áramlási ellenállását jellemző nyomásesése legfeljebb 2,63 kPa.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, 45 hogy a töltött rektifikáló oszlop (21) töltete (25) egymás mellé és fölé helyezett, harmonika alakban hajtogatott fémlemezeket tartalmaz.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első gyors elválasztásból (B) nyert olajokat (B3) a rektifikáló oszlop (21) alsó részében elhelyezett ciklonba (23) vezetve a rektifikáló oszlop (21) felső részébe továbbított gáznemü frakcióra, és a nagy molekulatömegű polimereket és nehézfémeket tartalmazó nehéz folyékony frakcióra (C2) bontjuk, amelyet a rektifikáló oszlop (21) aljáról eltávolítunk.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltött rektifikáló oszlop (21) mozgó alkatrészek nélküli, beleértve a ciklonos leválasztást is.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az erősen lúgos reagens (A2) NaOH.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reagenst (A2) olyan mennyiségben adagoljuk, hogy az első gyors elválasztásból (B) nyert vízmentesített olajok (B3) pH-értéke 10-13, előnyösen 11,8—12,8 legyen.
9. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a dekantálást az első gyors elválasztó oszlop (2) és a rektifikáló oszlop (21) között elhelyezett gyűjtőtartályban (12) végezzük, amelynek tartózkodási ideje legalább 48 óra.
10. 10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rektifikáló oszlopból (21) elvezetett olajpárlatokat (C3/I, C3/II, C3/III) a színtelenítés (D) előtt kihajtó oszlopban (29) kigőzöljük.
11. 11. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szintelenítést (D) színtelenítő föld (Dl) hozzáadásával végezzük.
12. 12. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szintelenítést (D) hidrogénkezeléssel végezzük.