JPH06504569A - 使用済み潤滑油をリサイクルする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 使用済み潤滑油をリサイクルする方法 技術分野 本発明は、使用済み潤滑油をリサイクルする方法に関する。

背景技術 世界の石油埋蔵量の枯渇及び環境への関心の増大は、製油業者が使用済み潤滑油 を再生する方法を探すことの動機となっている。

環境保護への関心の成長は、廃物のリサイクル法を要求することに議会の関心を 早めた。使用済み潤滑油は１問題となっている廃物の中にある。提案された立法 措置は、使用済み油のリサイクリングに関する処理標準を行うことに向けられて いる。成る提案の主な焦点は、使用済み潤滑油を精製工程に再び導入することで ある。特定の提案は、かれらの全潤滑油製造の成る％に等しい使用済み油の年間 の量をリサイクルさせ、使用可能な石油製品を製造する目的で使用済み油を精製 工程に再導入させ、さらに、潤滑油のリサイクル業者が強制的なリサイクリング の％に応するためにリサイクル業者からリサイクリングの信用を買うことにより 、又は精製工程への再導入によって油を実際にリサイクルすることにより使用済 み潤滑油のリサイクリングに関する信用を生ずる信用システムを開始させるこ過 ぎなくても、製油業者は、精製工程への油の再導入により潤滑油をリサイクルす る能力から利益を得るだろう、しかし、精製工程への使用済み油の再導入による 問題は１倍加される。潤滑油中の成る残留物質例えば金属及び潤滑添加物は。

精製工程に重大なロジスティックな問題をもたらす０問題は、触媒を損なう危険 なしに使用済み潤滑油を許容できる工程の段階を設けること、工程の流れを汚染 すること及び工程のラインにコーキング及び汚れを生じさせることを含む。

一つのアプローチは、油を再精製して潤滑油原料を製造することであろう、しか し、使用済み油を再精製してベース潤滑油原料を製造することは１周知の工程が 廃棄の問題をもたらす多量のスラッジを生ずるので、完全に満足できるアプロー チではない、その上、使用済み油を予め処理するのに要求される精製のやり方は 、コストがかかりそしてベース油の品質を変えて品質の劣った製品を生じさせる 。

有害な液状の廃物の廃棄方法に関する環境上の関心及び燃料の予備の僅少から考 えて、廃物潤滑油を有用な液状の炭化水素燃料に転換できる技術がめられている 。

発明の開示 遅延（ｄｅｌａｙｅｄ）コーキング工程が、未処理の使用済み潤滑剤を軽質の高 品質の製品に転換するのに使用できることが分った。

従って、本発明は、使用済み潤滑油をリサイクルする方法に関し、それは。

ａ）コーカー（ｃｏｋｅｒ）原料の温度を上げるコーカー炉にコーカー原料を導 入し。

ｂ）使用済み潤滑油をコーカー炉の加熱されたコーカー原料の下流に、コーカ一 工程流を遅延コーキングに充分な温度に維持ししかも原料の尚早なコーキングを 防ぐような速度で加え、そして Ｃ）それからコークス及び液状のコーカー生成物が除かれるコーカードラム中で 原料の遅延コーキングを行う ことを含む。

本発明の方法では、使用済み油に含まれる無機の非炭化水素の汚染物は、コーク ス生成物に濃縮されるようになり、そして、炭化水素成分は、熱的に分解されて 燃焼燃料として価値の高い液状の炭化水素成分を形成する。汚染物は、全く許容 できない程度にまでは、Ｒ後の液状の生成物中又は精製放出物中に見出されない 、従って１代表的には金属、硫黄及び塩化物である潤滑剤の汚染物は、周知の使 用済み潤滑剤の再生工程で遭遇する精製処理の問題をもたらさない、全ての汚染 物は、従来の精製の技術により処理できる形にある。

図面の簡単な説明 本発明は５図についてさらに詳細に記述される０図１は、従来の遅延コーカーユ ニットの簡単な概略図であり１図２は、再生された潤滑剤を予め加熱するために 使用される追加の炉を示す修飾された遅延コーカーユニットの概略図である。

発明を実施するための最良の形態 簡単に、遅延コーキング法は、確立された石油精製法であり、それは、概してよ り良い品質を有する低沸点製品を得るために非常に重質の低価値の残留原料に使 用される。それは、非常に厳しい熱分解又は破壊的蒸留と考えられ、そして仄分 又は金属のそれらの含量による触媒の不活性化又は触媒の汚染に関するそれらの 傾向のために、接触分解操作に適していない非揮発性アスファルト物質を含む残 留原料に使用される。コーキングは、一般に重質油特に真空残留物に使用されて ２次に触媒により処理されて経済的価値の高い生成物を形成する軽質の成分を作 る。遅延コーキング法では、重質原料は１通常少なくとも４５０℃（８４０’“ 　Ｆ）そして概して４５０−５００℃（８４０−９３０°　Ｆンであるコーキン グ温度に管状炉で急速に加熱される。そこから、それは、一般にやや大気圧より 高い圧力機して＋５Ｏ−８００ｋＰａ　（５−＋００ｐｓｉｇ）の下の４３０− ４５０°Ｃ（８００−８４０°　Ｆ）の温度でコーキングが生ずる条件下に維持 される大きなコーキングドラムに直接流れる。コーキングドラムでは、加熱され た原料は、熱的に分解してコークス及び揮発性液体生成物即ちドラムの頂部から 取り出されそして晴留堪に送られる分解の蒸気状の生成物を形成する。コークス ドラムが固体のコークスで満たされたとき、原料は、他のドラムに切り替えられ 、そして満たされたドラムは、水冷却により冷やされそしてコークス生成物を取 り出す。

一般に、少なくとも２個のコーキングドラムが使用されて、１個のドラムは、充 填されつつあり、一方コークスは、他から取り出されつつある。

従来のコーカー石油原料の代表的な例は２石油粗製物の大気圧又は真空蒸留又は 重質油の大気圧蒸留、ビスブレーキングした残留物、脱アスフアルトユニットか らのタール又はこれらの物質の組合せを含む、概して、これらの原料は、約１７ ７°Ｃ（３５０’　Ｆ）又はこれ以上の最初の沸点及び約０−２０”のＡＰＩ重 力及び０−４０重量％のＣｏｎｒａｄｓｏｎ　Ｃａｒｂｏｎ　Ｒｅ５ｉｄｕｅ　 （ＣＣＲ）含量を有する高沸点炭化水素である。

従来の遅延コーカーユニットは、図１に示される８通常加温された真空残留物で ある重質油原料は、原料を精留塔１３に送る導管１２を経てユニットに入り、コ ーカードラム流出液のレベルの下で塔に入る。多くのユニットでは、原料は。

又しばしばコーカードラム流出液のレベルの上で塔に入る。一般にリサイクルと して知られている塔底フラクシジンとともに新しい原料を含むコーカー炉への原 料は、導管１４を経て塔Ｉ３の底から取り出され、Ｉ４を経て、それは、遅延コ ーカードラム１６及び１７に生ずるコーキングにとり適当な温度に上げられる炉 １５ａに送られ、ドラムへの流入は、一つのドラムをして作業中にさせ処方コー クスを他から除くように、切り替えバルブ１８によりコントロールされる。コー キング工程の蒸気状の生成物は、塔頂物としてコーカーのドラムを去り、そして 導管２０を経て精留塔１３に入り、煙突の下の塔の下の部分に入る。クエンチラ インＩ９は、クーラー液体を塔頂物に導入してコーキング移動ライン２０のコー キングを避ける。

重質コーカーガス油は、精留塔１３から取り出され、そして導管２１を経てユニ ットを去る。蒸留生成物は、導管２５を経てユニットから取り出される。コーカ ー湿潤ガスは、導管３１を経てカラムの頂部を去って分離器３４に人脈そこから 、不安定なナフサ、水及び乾燥ガスが得られ、導管３５．３６及び３７を経てユ ニットを去り、還流フラクシゴンは、導管３８を経て精留塔に戻される。

本発明の修飾された遅延コーキング工程では、使用済み潤滑剤例えば自動車の潤 滑油、タービン油、ジェット潤滑剤、水力流体、海洋及びディーゼルエンジン油 、自動車のトランスミッション流体、溶媒など及びこれらの混合物が、遅延コー カーユニットのともに加えられる原料として使用される。使用済み油は、非常に 不純な形でユニットに供給される０通常、消費者は、異なるブランドの油を混ぜ 、そしてたとえもし消費者が常に同じプランドの油を使用することに特別の注意 を払ったとしても、製造者は１時間の経過とともに処方を変化するだろう、その 上、使用済み油がリサイクリング又は適切な廃棄のために再生されるとき、油を グレード又は品質により分離することに注意を払わない、そのため、これらの使 用済み潤滑油は、概して１種以上のベース潤滑油即ち鉱油又は合成油を含む。

潤滑油は、又互いに又はベース潤滑剤と反応して新しい化合物を形成する種々の 添加物を含む、使用済み油は、又かなりのレベルの酸化副生物、灰分、スラッジ 、金属、屑などを含む、その上、ベース油は、異なる合成及びミネラルベース油 成分を含むことができる。ミネラル油のベース成分の例は、２５０°Ｃより上、 概して３００−５５０°Ｃで沸騰するパラフィン及びナフテンの高沸点フラクシ ジンである１合成油のベース油成分の例は、ポリアルファオレフィン、三塩基性 酸のエステル、ポリオールのエステル、アルキルベンゼン及びアルキルナフタレ ン。

ポリアルキレングリコール、燐酸エステル及びシリコーンを含む、これは、廃物 の潤滑貯蔵物に見出される可能な成分の二三に過ぎない、これら油の未知の組成 は、精製者に重大な処理上のジレンマを元来与えるが、それらは、本発明により 処理されるとき、精製者に重大な処理上の問題を全くもたらさない。

以下の表１は１代表的な使用済み潤滑油の推測される金属含量を表す。

本発明の方法では、廃物の潤滑剤は、必ずしも遅延コーキング工程の流れとの混 合前に金属、静置物及び他の非炭化水素及び汚染物を除くための蒸留、濾過又は デカンテーシジンの予備処理段階を必要としない、しかしながら、遅延コーカ一 工程への導入前の潤滑剤の混合、撹拌は、処理を助ける潤滑剤中に分散した非炭 化水素及び他の物質をＵ持することができる。

潤滑剤は、低いコークスプレカーサー含量を有する０例えば、潤滑剤は１反応し てコークスを形成するアスファルテン、樹脂及び重質芳香族を非常に少なく含む 、従って、使用済み潤滑剤は、コークスの潜在的な源をもたらさないが、ハラフ ィン及びナフテン含有物は、使用済み潤滑剤の殆ど全てを遅延コーキング工程の 価値のある液体生成物にしかも精製者に殆ど余分のコストなしに変換させる。

潤滑剤に存在する金属及び他の汚染物は、原料により生成する全てのコークスの 上に沈着し、そして認識可能な又は克服出来ない程度に、最終の液状の生成物又 表　１ 代表的な使用済み潤滑油の金属含量 は精製所からでる物質に現れない。

使用済み潤滑剤は、遅延コーキングを行うためのコーカ一工程の流れの温度を維 持するのに充分な速度でコーカーヒーターのコーカードラムの下流に直接導入さ れる。一方、使用済み潤滑剤は、約５２５°Ｃ以上好ましくは２６０−４２５° Ｃの温度に、独立したヒーターにより又は間接的に熱工程の流れ或は熱スリップ の流れにより加熱され、そして従来の遅延コーカー原料に注入され、それにより 廃物の潤滑剤は、処理を更に行うことなく使用できるか又はガソリンを生成する ためにさらに処理できるさらにｌｉ値のある液状の炭化水素に変換される。

比較的遅い速度の導入は、使用済み潤滑剤が予熱段階を全く使用することなく原 料に添加されるとき、重要である。使用済み潤滑剤の導入の速度は、原料の全容 量に基づいて３まで１０以下好ましくは３−５容量％であり、それは、工程のラ インの汚損及び尚早なコーキングをもたらすコーカ一工程の流れの冷却を避けな ければならない、約ＩＯ容量％より多い潤滑剤を工程に導入されるとき、予熱段 階は、冷却使用済み潤滑剤の熱工程の流れへの導入の冷却効果を避けることを必 要とする。用語「冷却」は、炉の管中の通常の原料の尚早なコーキングを起こす コーカー原料の望ましくない早いコーキングを意味するのに使用される。冷却問 題への解決策は、コークスドラムの温度を維持するためにコーカー炉の出口温度 を上げなければならないが、これは、炉の管中のコークスの形成の可能性を増大 させ、同時に炉の管をクリーンにする維持の要求を大きくする。

使用済み潤滑剤は、金属が炉に付着し、工程の処理を低下させそして生成物の収 率を阻害しさらに尚早な潤滑剤の劣化をもたらす尚早な揮発化を避ける有害な作 用を排除するためにコーカー炉の下流に導入される。最も詳細には、潤滑剤は、 下流に導入されて１通常のコーカー炉の温度で生ずるコーカー炉の管内のコーク スの沈着の速度を加速することによりコーカー炉の管に金属が付着する有害な作 用を避ける。

予熱段階は、又廃物の潤滑剤を部分的に熱的に分解しそして廃物の潤滑剤に分散 している全ての水を追い出すのに働く、シかしながら、フラッシュドラムが使用 できる。加熱段階は、使用されるとき、帆　１−３時間又はそれ以上に及ぶ時間 行われる。必要ではないが、この段階は、加圧下即ち＋７０７０−２９００ｋＰ ａ（１０−４００ｐｓｉ又はそれ以上で行うことができる。

予熱された使用済み潤滑剤は、コーカー炉から従来の原料の下流に注入される、 その後、全原料は、コーカーに移されて熱分解を完成する。コーカーは、４０ｏ −５５０°Ｃの範囲内の温度に維持される。

図２は、本発明の遅延コーキングユニットの概略図を示し、独立の使用済み潤滑 剤のヒーターが使用される０便宜のため、ユニットの最も関連のある部分は。

図１と同じ数字が与えられている。このユニットは、従来のコーカー原料に間し て図１に示されたユニットと同じやり方で操作される。しかし、ユニットは、使 用済み潤滑剤を約５２５°Ｃまでさらに特に２６０−４２５°Ｃに加熱する独立 したヒーターを含む、加温された従来の原料は、導管１２を経てユニットに入り 、それは、原料をコーカードラムの流出液のレベルの下で精留塔に送る。リサイ クルとともに新たらしい原料を含むコーカー炉への原料は、導管＋４を経て塔】 ３の底部から引き出され、１４を経てそれは炉＋５ａに入り、そこでそれは概し て４００−５５０°Ｃに及ぶ好適な温度にされる。使用済み潤滑剤は、導管４３ を経て貯糟４２から補助炉１５ｂに大気温度（約２０°Ｃ）で送られ、そして独 立したヒーター中で約５２５°Ｃまで特に２６０−４２５°Ｃに及ぶ温度に加熱 される。加熱された使用済み潤滑剤は、導管１４を経て遅延コーキングドラム１ ６及び１７に移動するコーカー炉の従来のコーカー原料の下流に注入される。使 用済み潤滑剤が、新しい原料の全容量に基づいて約３％より多い量の注入率で注 入されるとき、好ましくは注入率が３−５％より多く１０％以下のとき、独立し たヒーターは必要である。工程の流れのどんな小さい冷却でも補正するために、 ヒーター１５ａの出口の温度は、コークスドラムの温度を維持するために、僅か ０．　１−２０゛Ｃ上昇させる０通常のやり方では、ドラムへの導入は、１個の ドラムをして流れにあるようにしその間コークスは他から除かれつつあるように 、切り替えバルブ１８によりコントロールされる。コーキング工程の液状の生成 物、蒸気状の分解した生成物１重質コーカーガス油、蒸留物及びコーカー湿潤ガ スは、全ての従来のコーカー生成物におけるように、そのまま又はさらに処理さ れて使用できる。

水蒸気ブローバックは、工程で使用されて、炉温出液の輸送ライン中へ油を運び そしてコーカー原料工程流れ中へ潤滑油を混合するのを助けるのに使用される接 続の塞がりを予防する。水蒸気は、従来の源により供給でき、それは工程の水蒸 気であるか又は購入される。

この工程の重要な態挿は、使用済み油中の望ましくない重金属及び他の望ましく ない成分がコークスに沈着することである。これらの有害な金属は、禁止される 程度には液状の生成物に見出されない。

実施例 本発明は、以下の実施例により説明され、その中で、全ての部２割合及び％は、 これに反しない限り重量による。

実施例 存在する遅延コーカーユニットに対するこの方法の効果を説明するために、テス トの実験が市販のコーカー原料に対して行われる。炉の原料のサンプルの組成は 、使用済み潤滑油と同じような潤滑油の精製排出油を注入された通常のコーカー 原料を含む、潤滑油の精製排出油の金属含量は１表２に示される。比較の目的の ために、従来のコーカー原料の金属含量は、又表２に示される０両者における金 属含量は、テスト前及びテスト中に測定される。テストの実験中、使用済み潤滑 剤は、予熱なしにそして全原料の１，３５容量％の比較的遅い注入速度で注入さ れる。テストは、表３に示された定常状態の条件下で行われる。工程は、１５ｏ ｐｓｔｇの吐き出し圧力の可能な６．５ｇｐｍの定積式ポンプ並びに１５９Ｂ／ Ｄに及ぶ局部流量計を備える。水蒸気は、接続の塞がりを防ぎそして潤滑剤をコ ーカー炉工程原料に混合するのに使用される。テストにおいて、１８１００ガロ ンの使用済み潤滑剤が、約３日の間４個のコークスドラムを使用して処理される 。初めの２個のテストドラムでは、５００バレルのスラッジが冷却水に加えられ 、それはコークスを冷却しそして除くのに使用される。スラッジは、　ｎｔ＊の ２債のドラムに加えられる。

示されるように、テストの工程は、液状生成物の任意のものの金属濃度をかなり 増大させない、結果を比較して、工程の流れにシミュレートした使用済み潤滑油 の添加の結果として成る金属の濃度に変化があるが、変化は、原料の使用済み潤 滑油に検出される濃度に比較して取るに足らない、特に注意しなければならない ことは、バナジウム、亜鉛、カルシウム塩及びマグネシウム塩が、非常に多量表 ２ 注：ＴＲ＝痕跡量の結果　ＮＴ＝テストなしブランクコ何も検出されず 表３ 工程操作の条件 に精製排出油に存在し、即ち１００万部当りの部で、バナジウム＝１１１、亜鉛 ＝２１６．カルシウムｆａ＝７６０そしてマグネシウム塩＝５６である。しかし ながら、比較的低い濃度のこれらの物質は、使用済み潤滑油に含まれる高い濃度 のものに比べたとき、液状生成物及び排出水中に現れた。濃度における全ての認 識できる増加に間する限り、方法は、汚染物の大きな割合を除き、処理可能なレ ベルの液状生成物を残し、それによりフラクションは、生成物に残る望ましくな い量を除くために、存在する精製装置において処理をさらに行うことができる。

テストの結果から、大きな金属含量を含む廃物の潤滑剤の原料が許容可能なレベ ルのこれらの金属を有する液状のコーカー生成物を生成するものと結論される。

表５は、潤滑剤及びコーカー液状生成物の物理的性質の分析の結果を表す、生成 物は、ともに供給された潤滑剤精製排出油より硫黄及び窒素の含量が低いことが 、注目される。

表５は、又本発明により生成した各炭化水素フラクションの物理的分析の結果を 示す、生成物の成分は、それらの沸点により同定される。最初の沸点は、テスト 前及びテスト中の両者において全原料に含まれる異なる炭化水素フラクション及 び精製排出油潤滑剤についてめられる。液状生成物の蒸留物の指示された量とし て、各フラクションの沸点がめられる。これらの情は２表５に報告される、１１ 質ガソリンは、８６−１５８’　Ｆは沸騰し１重質ガソリンは２２１−４０８° 　Ｆで沸騰し、軽質ガソリンは３５４−６４７°　Ｆで沸騰し、そして重質コー カーガス油は３５６−１００１’　Ｆで沸騰する。潤滑剤精製排出油は、これら のフラクションのそれぞれの範囲内でｓｉｔする炭化水素フラクションを含み、 そして潤滑剤精製排出油から蒸留された各フラクションは、全液状生成物の収率 に寄与したことが結論できる０重質ガソリンの硫黄及び窒素含量が、許容可能な 限界内にあることが注目される。

べ 国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ビスコンチニ、　サルバトーレ、チオフィロ アメリカ合衆国ペンシルベニア州　１８９６６−２８４０　ホーランド　シード リング　ドライブ　１８

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）コーカー原料の温度を上昇させるコーカー炉にコーカー原料を導入し、 ｂ）ｂ）使用済み潤滑油をコーカー炉の加熱されたコーカー原料の下流に、コー カー工程流を遅延コーキングに充分な温度に維持ししかも原料の尚早なコーキン グを防ぐような速度で加え、そして ｃ）それからコークス及び液状のコーカー生成物が除かれるコーカードラム中で 原料の遅延コーキングを行う ことを含む、使用済み潤滑油をリサイクルする方法。
2. ２．使用済み潤滑剤は、原料の全容積に基づいて１０容量％までの速度でコーカ ー原料に加えられる請求項１の方法。
3. ３．使用済み潤滑剤は、原料の全容積に基づいて３容量％より多い速度で遅延コ ーカーに加えられる請求項２の方法。
4. ４．使用済み潤滑油は、加熱されたコーカー原料への添加前に独立したコーカー 炉で予熱される請求項３の方法。
5. ５．独立した使用済み潤滑油の炉の出口温度は、高くて５２５℃である請求項４ の方法。
6. ６．使用済み滑滑剤は、原料の全容積に基づいて３−５容量％の速度でコーカー 原料に加えられる請求項１の方法。
7. ７．コーカー炉の出口温度は、４００−５２５℃に及ぶ請求項１の方法。
8. ８．コーカードラムの入口温度は、４００−５５０℃に及ぶ請求項１の方法。
9. ９．水蒸気は、使用済み潤滑油と工程のコーカー原料と混合するのに使用される 請求項１の方法。
10. １０．精製スラッジは、コークスを除く工程でコーカー冷却水に加えられる請求 項１の方法。