JP4355363B1 - 再生油の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】廃油または再生重油を原料として、再生油を製造する方法であって、従来の方法に比べて、再生に必要となる濃硫酸、苛性ソーダ及び白土の量を少なくでき、その結果、処理後の廃棄物量も抑制できる、新たな方法を提供する。
【解決手段】廃油または再生重油を減圧蒸留して、常圧換算沸点が250℃〜565℃の範囲である少なくとも1つの蒸発留分と蒸留残渣とに分離し、得られた蒸発留分を(1)硫酸処理、(2)中和処理、及び(3)精製処理に付して、再生油を得る、再生油の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、廃油または再生重油を原料とした再生油の製造方法に関する。
従来、自動車の修理工場、給油所等で、オイル交換によって使用不能になったオイルの廃油は、廃油回収業者が引き取り、廃油タンクに貯留され、再利用することなく、単に焼却処分しているか、あるいは、廃油タンクに貯留された廃油は、回収して再生工場で処理され、再生重油としてサーマルリサイクルされているのが現状である。
このように廃油は、廃油回収業者が引取り、中間処理工場へ搬入し、単に焼却処分されるか、処理後再生重油として燃料化されているが、不純物を除去してクリーンな油に再生できれば、原料としてマテリアルリサイクルすることができる。ところが、廃油を、迅速、かつ連続的に大量処理して安定して高品質の再生油を得ることは難しかった。
唯一、迅速、かつ連続的に大量処理して安定した高品質な製品を得ることが可能な廃油または再生重油の不純物除去による製品製造方法として、特許文献1に記載のものが提案されている。
特開2003−306683号公報
特許文献1に記載の方法は、廃油または再生重油に濃硫酸を混合し、この濃硫酸混合が終了した後、濃硫酸反応後の上部を別の反応槽に移し、苛性ソーダで中和反応をさせ、中和反応終了後、酸化防止剤を添加して熱し、白土を少量ずつ廃油に混合し、白土を混合した後、所定時間以上の間撹拌し、白土反応終了後、白土と廃油の分離を行い、分離終了後、フィルタープレスを通しぬめりをとり廃油に添加剤を混合させることを特徴とする廃油または再生重油の不純物除去による製品製造方法である。
この方法によれば、廃油または再生重油を脱色して、迅速、かつ連続的に大量処理して安定した高品質な製品を得ることが可能である。しかし、処理過程で使用する濃硫酸が比較的多く、その結果、濃硫酸処理で副生する硫酸ピッチの量が多くなるという、新たな問題があった。さらに、濃硫酸処理で使用する苛性ソーダ及び白土の量も比較的多く、処理コストの押し上げ要因になり、かつこれらの処理後に発生する廃棄物の処理も新たな問題となっていた。
そこで本発明は、廃油または再生重油を原料として、再生油を製造する方法であって、従来の方法に比べて、再生に必要となる濃硫酸、苛性ソーダ及び白土の量を少なくでき、その結果、処理後の廃棄物量も抑制できる、新たな方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明は以下のとおりである。
廃油または再生重油を減圧蒸留して、常圧換算沸点が250℃〜565℃の範囲である少なくとも1つの蒸発留分と蒸留残渣とに分離し、得られた蒸発留分を(1)硫酸処理、(2)中和処理、及び(3)精製処理に付して、再生油を得る、再生油の製造方法。
本発明の方法は、特許文献1に記載の方法に比べて以下の利点がある。
(1)硫酸処理に必要な硫酸量を1/5〜1/10程度に低減できる。
(2)(1)の結果として、廃棄物である硫酸ピッチ量も低減できる。
(3)中和処理に必要なアルカリ化合物と水溶液量を1/2〜1/10程度に低減できる。
(4)(3)の結果として、廃棄物である中和生成物量も低減できる。
(5)精製処理に必要な活性白土量を1/5〜1/15程度に低減できる。
(6)(5)の結果として、廃棄物である廃棄白土生成量も低減できる。
(7)常圧換算沸点が250℃未満の蒸発留分及び蒸留残渣を有効利用できる。
(8)製品回収率(廃油または再生重油基準)が、10〜20%程度向上する。
本発明の再生油の製造方法は、廃油または再生重油を減圧蒸留して、常圧換算沸点が250℃〜565℃の範囲である少なくとも1つの蒸発留分と蒸留残渣とに分離し、得られた蒸発留分を(1)硫酸処理、(2)中和処理、及び(3)精製処理に付して、再生油を得る、方法である。
[減圧蒸留]
本発明の方法では、まず、廃油または再生重油を減圧蒸留する。
本発明の方法で原料として使用する廃油は、自動車の修理工場、給油所等で、オイル交換によって使用不能になったエンジンオイルやその他の工業用等の潤滑油等として使用された機械油等である。これらの廃油には、カーボンや比較的沸点の高い油、エンジンや機械から油に混入した金属摩耗分や添加剤劣化物等の不純物が含まれる。このような廃油は、これまでは、廃油に含まれる水分や夾雑物を除去して再生重油と称して、燃料用として使用されることが多かった。再生重油はJIS K0010:2005に標準仕様書が定められている。廃油に含まれる水分の除去は、例えば、蒸留で行われることがあるが、その条件は、水分を除去することを目的とすることから、蒸留は常圧で行われるか、あるいは減圧で行われる場合であっても、せいぜい常圧換算沸点が156℃以下の物質が蒸発する条件で行われる。減圧での蒸留の場合は、水に加えて比較的低沸点の物質も留去することができる。
本発明の方法で採用する廃油または再生重油の減圧蒸留は、常圧換算沸点が250℃〜565℃の範囲である少なくとも1つの蒸発留分と蒸留残渣とに分離できる条件にて行う。従って、廃油から再生重油を得るための減圧蒸留とは、蒸発留分の沸点が全く異なり(高く)、本発明の方法で採用する減圧蒸留では、再生重油を得るための減圧蒸留では蒸発しない物質が蒸発留分として得られる。常圧換算沸点が250℃〜565℃の範囲である蒸発留分を得るには、蒸留は150〜1mmHgの範囲の減圧度で行うことができる。
蒸発留分は、蒸留装置の構造や蒸留条件により適宜選択できるが、例えば、2つ〜6つの留分に分けて得られることができる。留分の区分温度は適宜設定できるが、例えば、初留〜350℃、350℃〜400℃、400℃〜440℃、440℃〜480℃、480℃〜510℃、510℃〜565℃の各留分に分けることができる。但し、これらはあくまでも例示であり、処理対象となる廃油または再生重油に含まれる油分の分布に応じて適宜設定できる。特に、510℃〜565℃の留分は、廃油の組成によっては少量である場合があり、そのような場合には、生産効率を考慮して510℃〜565℃の留分を設けずに、510℃〜565℃の留分は残渣として回収することもできる。または、510℃〜565℃の留分の上限温度を下げて、例えば、510℃〜550℃の留分として回収し、残りを残渣として回収することもできる。510℃〜565℃の留分の上限温度の変更は550℃に限らず、例えば、530〜565℃の範囲で適宜設定できる。
また、処理対象が水分を含む廃油の場合、常圧換算沸点が250℃未満の温度域を設けて、水分を含む留分を留去し、その上で、上記常圧換算沸点が250℃以上の物質からなる留分を回収することが好ましい。回収された水分を含む留分は、基本組成が油(炭化水素)である場合には、燃料等として用いることができる。
また、上記蒸留により回収されずに残った物質は、残渣として回収する。蒸留の常圧換算沸点の上限が565℃の場合には、常圧換算沸点が565℃を超える物質が残渣として回収される。蒸留の常圧換算沸点の上限が550℃の場合には、常圧換算沸点が550℃を超える物質が残渣として回収される。この残渣は、基本組成は、油(炭化水素)であるため、そのまま、あるいは固形分を含む場合は固形分を除去した後に、燃料等として用いることができる。
蒸発留分は、ついで(1)硫酸処理に供される。上記減圧蒸留で複数の留分が得られる場合には、それらを別々に硫酸処理に供しても、一部または全部の留分を混合して硫酸処理に供してもよい。
硫酸処理は、具体的には、例えば、蒸発留分を硫酸と混合し、混合物を静置して沈殿物を形成し、形成した沈殿物を除去して油分を得る工程である。用いられる硫酸は水分を含まない濃硫酸であることが好ましい。濃硫酸の使用量(適量)は、蒸発留分の種類によっても異なるが、蒸発留分の質量に対して、例えば、1〜5%に相当する量であることが適当である。硫酸の使用量が少な過ぎると、蒸発留分に混入している高分子成分等の不純物の除去が不十分になる可能性があり、一方、硫酸の使用量が多すぎると、生成する硫酸ピッチ量が増加し、後処理のコストが増大することになる。蒸発留分に混入している不純物量は、原料として使用する廃油や再生重油の種類によって変動し、また、蒸留留分の設定温度によっても変動し得るが、上記範囲の硫酸量であれば、過不足なく不純物の除去ができ、かつ過剰な硫酸ピッチを生成することもない。
蒸発留分と硫酸との混合は、常温(例えば、10〜30℃)の範囲で実施することができ、必要により、10℃未満、あるいは30℃超の温度で、冷却しながら、あるいは加温しながら実施することもできる。蒸発留分と硫酸との混合は、例えば、撹拌しながら実施し、5分間から48時間、好ましくは10分間〜12時間の範囲で行うことができる。
混合後は、混合物を静置して沈殿物(硫酸ピッチ)を形成させる。静置時間は、沈殿物(硫酸ピッチ)の生成量や混合後の粘度等に応じて適宜決定することができ、例えば、6時間〜48時間、好ましくは12〜24時間とすることが適当である。形成した沈殿物は、除去して油分を回収する。沈殿物と油分の分離は、公知の2液相分離方法を利用できる。
硫酸処理で得られた油分は、アルカリ化合物で中和する工程である(2)中和処理に供される。アルカリ化合物での中和は、より具体的には、アルカリ化合物の水溶液に油分を混合し、油分に残存する硫酸分を水溶液側にトラップすることで行われる。混合は、アルカリ化合物の水溶液と油分とを、例えば、1〜30分程度撹拌して行うことができる。アルカリ化合物には特に限定はないが、例えば、苛性ソーダ等を用いることができる。アルカリ化合物の水溶液の濃度には、特に制限はないが、廃棄物処理及び中和効率を考慮すると比較的高い濃度であることが好ましく、例えば、5〜30%の範囲とすることができる。アルカリ化合物の水溶液の使用量は、例えば、油分の質量の0.5〜5%の範囲とすることができる。但し、アルカリ化合物の水溶液の濃度や硫酸処理における硫酸の使用量等を考慮して適宜決定できる。また、中和の途中または終点で混合物の酸価または塩基価を測定して、中和の程度を確認することもできる。
混合後、しばらく静置して、油水分離により、水分(硫酸とアルカリ化合物の中和生成物(塩)を含有する)とに分離することが好ましい。
中和処理で中和された油分は、(3)精製処理において、含まれる浮遊物を除去する。浮遊物は主に、中和処理で用いた不純物を含む水溶液や不溶性物質である。浮遊物の除去は、中和処理で中和された油分を活性白土と混合し、次いで活性白土から油分を分離することで行うことができる。活性白土との混合は、油分を、例えば、50〜150℃の温度に加熱して、油分の流動性を高めて行うことが好ましい。活性白土の混合量は、原料として使用する廃油や再生重油の種類、留分の種類、硫酸処理、中和処理の条件等で異なるが、例えば、油分の質量に対して1〜10%、好ましくは2〜6%の範囲である。活性白土と混合した油分は、例えば、10〜60分撹拌し、不純物を活性白土に吸着させた後に、活性白土と分離する。活性白土との分離は、濾過や遠心分離等の方法を用いることができる。
本発明の方法により得られる再生油は、従来の水分等を除去して得た再生重油に比べて格段に品質は向上したものであり、通常、製品として流通する潤滑油(基油)と遜色ないものである。従って、得られた再生油に、適宜、用途に合わせた各種添加剤(例えば、酸化防止剤や安定剤等)を添加して、潤滑油として再生利用が可能である。
さらに、本発明の方法は、特許文献1に記載の方法に比べて以下の利点がある。
(1)硫酸処理に必要な硫酸量を1/5〜1/10程度に低減できる。
(2)(1)の結果として、廃棄物である硫酸ピッチ量も低減できる。
(3)中和処理に必要なアルカリ化合物と水溶液量を1/2〜1/10程度に低減できる。
(4)(3)の結果として、廃棄物である中和生成物量も低減できる。
(5)精製処理に必要な活性白土量を1/5〜1/15程度に低減できる。
(6)(5)の結果として、廃棄物である廃棄白土生成量も低減できる。
(7)常圧換算沸点が250℃未満の蒸発留分及び蒸留残渣を有効利用できる。
(8)製品回収率(廃油または再生重油基準)が、10〜20%程度向上する。
以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
1000mlの再生重油を表1に示す6つの留分に分けて蒸留し、表1に示す条件にて、硫酸処理、中和処理及び活性白土処理を行った。併せて、蒸留しない1000mlの再生重油も同様に、硫酸処理、中和処理及び活性白土処理を行った。但し、硫酸処理、中和処理及び活性白土処理の条件は、適正な品質の再生油が得られる条件とした。結果は、表2にまとめ。尚、原料に用いた再生重油の製造条件と本発明の蒸留条件は、表3に示す。
・量はビーカーでの判断である
表1中の説明
硫酸=硫酸処理
硫酸処理油:処理をする分割蒸留油の量
硫酸投入量:硫酸処理油の量に対して3%の硫酸を投入
接触時間:硫酸3%投入完了後の撹拌時間
硫酸反応放置時間:撹拌後硫酸ピッチとの分離に要する静置時間
上澄み量:静置後、分離した上澄み油の回収量
中和=中和処理
中和処理量:上記上澄み量と同じ
苛性ソーダ投入量:中和処理量の2%の苛性ソーダを投入
撹拌時間:苛性ソーダ投入後の撹拌時間
白土=活性白土処理
白土処理量:上記中和処理量と苛性ソーダ量を足した量
白土投入量:白土処理量の4%
昇温時間:中和したものを120℃まで昇温するのにかかった時間
白土投入時間:4%の白土を投入し終わるまでにかかった時間
温度(投入/最高):白土投入を開始した温度と白土投入中の最高温度
白土投入時間:4%の白土投入にかかった時間
撹拌時間:白土投入完了後の撹拌時間
遠心沈降
遠心沈降処理量:白土処理量+白土4%−白土除去時のロス分
遠心沈降時間・回転数:遠心機にかけた時間と回転数
製品量=精製量
本発明は、廃油または再生重油からの再生油製造分野に有用である。

Claims (9)

  1. 廃油または再生重油を減圧蒸留して、常圧換算沸点が250℃〜565℃の範囲である少なくとも1つの蒸発留分と蒸留残渣とに分離し、得られた蒸発留分を(1)硫酸処理、(2)中和処理、及び(3)精製処理に付して、再生油を得る、再生油の製造方法。
  2. 減圧蒸留が、150〜1mmHgの範囲の減圧度で行われる請求項1に記載の方法。
  3. 蒸発留分は、2〜6つの留分からなる請求項1に記載の方法。
  4. (1)硫酸処理は、蒸発留分を硫酸と混合し、混合物を静置して沈殿物を形成し、形成した沈殿物を除去して油分を得る工程である、請求項1に記載の方法。
  5. (2)中和処理は、硫酸処理で得られた油分をアルカリ化合物で中和する工程である、請求項1に記載の方法。
  6. (3)精製処理は、中和処理で中和された油分に含まれる浮遊物を除去する工程である、請求項1に記載の方法。
  7. 浮遊物の除去は、中和処理で中和された油分を活性白土と混合し、次いで活性白土から油分を分離することで行う、請求項6に記載の方法。
  8. 再生重油は、廃油を常圧または減圧で蒸留して、少なくとも廃油に含まれる水分を除去して得られたものである、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 減圧蒸留は、常圧換算沸点が156℃以下の物質が蒸発する条件で行う請求項8に記載の方法。
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CN102925197A (zh) * 2012-08-16 2013-02-13 李宇翔 油品脱色剂

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