NL8304023A

NL8304023A - Werkwijze voor het zuiveren van afgewerkte smeerolie.

Info

Publication number: NL8304023A
Application number: NL8304023A
Authority: NL
Original assignee: Kinetics Technology
Priority date: 1983-11-23
Filing date: 1983-11-23
Publication date: 1985-06-17
Also published as: JPS60133093A; ES8601293A1; US4941967A; DK162107C; NO162972B; NO162972C; DK162107B; EP0149862A1; IE58444B1; ATE26461T1; ES537871A0; DK555684D0; DE3463060D1; IE842989L; DK555684A; GR81017B; JPH0317000B2; PT79541B; NO844632L; EP0149862B1

Description

fc r“— '

Ar .

Als uitvinders worden genoemd: Ashok Shankar Laghate , te Zoetermeer en ·: Leonardus Mathijs Maria 'T Mannetje, De Lier

Werkwijze voor het zuiveren van afgewerkte smeerolie.

/

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van afgewerkte smeerolie, waarbij men van water en slibvormende verontreinigingen bevrijde, afgewerkte smeerolie een voordestillatie bij verlaagde druk en met 5 een korte verblijftijd van de olie in de destillatie kolom laat ondergaan en haar daarna onderwerpt aan f ilm>verdamping onder vacuum, waarbij de vloeistoffilm door vegen in turbulente beweging wordt gehouden en het top-produkt dat bij de film-verdamping wordt verkregen na condenseren aan een nabehandeling 10 onderwerpt.

üit het Ned. octrooi 166060 is een dergelijke werkwijze bekend, waarbij de afgewerkte smeerolie na een voordestillatie onder een druk van in de praktijk 3,33 - 9,33 kPa, waarbij lichte componenten worden afgescheiden, wordt onderis worpen aan filmverdamping in twee in serie geschakelde geveegde film verdampers die werken onder een druk van de orde van 13,3 - 266 Pa, waarbij het bodemprodukt van de eerste film verdamper als voeding wordt toegevoerd aan de tweede.

Die werkwijze maakt het mogelijk, als nabe- 20 handeling een katalytische behandeling met waterstof toe te passen, zoals op zichzelf bijvoorbeeld bekend is uit "Hydrocarbon Processing" 1973 (9), 134 en geeft daarbij produkten van goede kwaliteit die geschikt zijn als smeeroliebasis en ze kan gemakkelijk worden aangepast aan variaties in de samenstel-25 ling van de voeding.

Gevonden werd nu, dat men bij de filmverdam-ping die plaatsvindt onder vergelijkbare condities van temperatuur en druk, in een ten minste even goede opbrengst een topprodukt krijgt van in het algemeen betere kwaliteit, dat niet alleen 30 door middel van een gangbare nabehandeling, bijvoorbeeld een 8304023 i - 2 - katalytische behandeling met waterstof volgens Hydrocarbon Processing l.c. kan worden omgezet in een uitstekende smeer-oliebasis, ‘maar ook als voeding voor moderne katalytische kraak-processen in de gefluidiseerde fase (FCC-processen: zie bij-5 voorbeeld Oil and Gas Journal, 17 mei 1976) kan worden gebruikt, wanneer de filmverdamping plaats vindt in één of meer geveegde filmverdampers en het bodemprodukt van ten minste een film-verdamper ten minste ten dele wordt gerecirculeerd naar de ingang van de betreffende filmverdamper.

10 Wat de oorzaak is, dat door deze maatregel in het algemeen, in een even goede opbrengst, een produkt van betere kwaliteit wordt verkregen, is niet geheel duidelijk; een mogelijke verklaring is, dat door het teruggevoerde bodemprodukt de samenstelling van het totale materiaal dat in de 15 film^verdamper komt zodanig wordt veranderd, dat dit materiaal de wand van de filmverdamper beter bevochtigt en zodoende een betere warmteoverdracht en verdamping teweegbrengt.

Behalve bij afgewerkte zware smeerolie, kan men in het algemeen het genoemde resultaat met één enkele 20 geveegde filmverdamper bereiken.

Dit betekent ten opzichte van de werkwijze volgens het Ned. octrooi 166.060 ook nog een aanzienlijke besparing op de installatiekosten en op de bedrijfskosten van de installatie.

25 Dank zij de maatregel volgens de uitvinding, kan men met de werkwijze ook afgewerkte zware smeerolie zuiveren door twee geveegde filmverdampers toe te passen, waarbij het bodemprodukt van de eerste dient als voeding voor de tweede en het bodemprodukt van de tweede filmverdamper ten minste ten 30 dele naar de ingang van die filmverdamper wordt gerecirculeerd.

De hoeveelheid bodemprodukt die in een filmverdamper naar de ingang van die filmverdamper wordt gerecirculeerd, varieert in het algemeen tussen 5 en 30% van de y totale hoeveelheid topprodukt>afhankelijk van de kwaliteit van 35 de afgewerkte smeerolie die als uitgangsmateriaal dient.

8304023 i .................... ·* - 3 -

Voor zware afgewerkte smeerolie ligt dit percentage bij voorkeur tussen 5 en 15%.

Voor de overige, lichtere afgewerkte smeer-olieën bedraagt het bij voorkeur 10 - 25%. Met een dergelijke 5 mate van recirculatie is het resultaat optimaal.

De topfractie die uit de geveegde filmver-damper (s) komt, wordt bij voorkeur gecondenseerd bij een temperatuur van 150 - 250°C, waarna het condensaat wordt onderworpen aan een "hot-soak" (bewaren van het condensaat gedurende enige 10 tijd bij verhoogde temperatuur). Dit heeft een gunstige invloed op de kwaliteit van het condensaat, waardoor de nabehandeling, bijvoorbeeld de katalytische behandeling met waterstof volgens Hydrocarbon Processing, l.c. en de kwaliteit van de daarmee verkregen smeeroliebasis, gunstig worden beinvloed.

15 Het produkt van de "hot-soak" is voorts ook geschikt als voeding voor een FCC-behandeling.

Bij voorkeur wordt het condensaat bij de hot-soak op de condensatie temperatuur gehouden, omdat dit het beste effect heeft. De hot-soak behandeling duurt bij voorkeur 1 - 30h.

20 Een kortere hot-soak dan Ih geeft geen praktisch van belang zijnde verbetering en een langere hot-soak dan 30 h geeft geen verdere kwaliteits-'verbetering. De optimale tijdsduur binnen het genoemde traject hangt af van de kwaliteit van de gebruikte afgewerkte smeerolie.

25 Wanneer bij de werkwijze volgens de uitvinding het uit de "hot-soak" komende produkt wordt onderworpen aan een katalytische behandeling met waterstof, wordt bij voorkeur het "hot-soak" produkt gecombineerd met de lichte componenten die bij de voordestillatie onder verlaagde druk worden afgescheiden.

30 Die lichte componenten vormen een gasolie van slechte kwaliteit die, als zij tezamen met het "hot-soak"-produkt wordt gehydro-geneerd een eindprodukt oplevert, waaruit, door gefractioneerde destillatie, naast een smeeroliebasis met gunstige eigenschappen ook een dieselolie met uitstekende eigenschappen kan worden ge- 35 wormen, een produkt dat uit de gasolie van de voordestillatie 8304023 * t - 4 - niet kan worden verkregen. Op deze wijze wordt de grootste opbrengst aan gunstige produkten verkregen.

De uitvinding wordt toegelicht in de volgende voorbeelden. Voorbeeld I wordt beschreven aan de hand van 5 figuur 1 die een stroomschema weergeeft van een voorkeursuit voeringsvorm van de uitvinding. Voorbeeld II wordt beschreven aan de hand van figuur 2, die een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding weergeeft waarbij twee geveegde filmverdampers worden toegepast. In deze figuren zijn gelijke onderdelen met 10 dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.

In beide voorbeelden wordt afgewerkte smeerolie toegepast die eerst, op een gebruikelijke wijze van slib-vormende verontreinigingen en van water ai lichte componenten (benzine waarmee de smeerolie is verontreinigd) is bevrijd, 15 bijvoorbeeld door filtreren in een mechanisch of mechanisch/ magnetisch filter en ontspanningsverdamping, op de wijze beschreven in het Ned. octrooi 166.060.

Voorbeeld I

20 Van s1ibvormende verontreinigingen en van water en lichte componenten bevrijde, afgewerkte smeerolie wordt via leiding 1 toegevoerd aan een voordestillatie-kolom 2, tezamen met een hoeveelheid van het bodemprodukt uit die voordestillatiekolom dat wordt gerecirculeerd door leiding 11.

25 In de voordestillatiekolom 2 wordt, onder verlaagde druk, door fractioneren, een gasolie van lage kwaliteit uit de smeerolie afgescheiden. De gasoliedampen ontwijken door leiding 6, worden gecondenseerd in warmtewisselaar 7 en worden ten dele teruggeleid als reflux door leiding 8. Van gasolie bevrijde afgewerkte 30 smeerolie verlaat de kolom 2 als bodemproduktstroom door leiding 3, en wordt met behulp van een pomp 4, door een warmte-uitwisselaar 5 geperst, waar die stroom wordt voorverhit.

Een deel van de voorverhitte bodemproduktstroom wordt gerecirculeerd door leiding 11 en met de droge afgewerkte smeerolie 35 in leiding 1 gemengd, zoals hiervoor beschreven. De rest van 8304023 ί - 5 - de voorverhitte bodemproduktstroom gaat door leiding 12 naar een geveegde filmverdamper 15. De bodemproduktstroom wordt, voordat hij in de filmverdamper 15 komt, gemengd met een gedeelte van de uit de filmverdamper komende bodemfractie die 5 door middel van pomp 16 in leiding 13 wordt gecirculeerd. De rest van de bodemfractie uit de filmverdamper 15 wordt afgevoerd door leiding 17.

Met de bodemproduktstroom in leiding 12 wordt ook een, hierna te beschrijven, zware fractie gemengd, die als 10 spuistroom uit een "hot-soak" via leiding 14 wordt toegevoerd.

In de filmverdamper, die onder vacuum werkt, worden lichte smeeroliecomponenten verdampt. Die dampen ontwijken door leiding 18 en worden in de warmtewisselaar 19 gecondenseerd, waarbij de temperatuur zo hoog mogelijk wordt 15 gehouden. Het condensaat wordt door pomp 20 in een vat 21 gepompt, waar dit condensaat een "hot-soak" ondergaat. Bij die "hot-soak" worden in het condensaat aanwezige verontreinigingen als zware fractie afgescheiden; die zware fractie wordt als spuistroom via leiding 14 gerecirculeerd en, zoals hiervoor 20 beschreven, gemengd met de voorverhitte bodemproduktstroom in leiding 12.

Het condensaat in vat 21 waaruit verontreinigingen als zware fractie zijn afgescheiden, wordt na de "hot-soak" via leiding 22 en pomp 23 afgevoerd, wordt gemengd met 25 de "gasoliefractie"die bij de voordestillatie werd gevormd en, na mengen met waterstof, via leiding 24 en warmtewisselaar 25 naar een met hydrogeneringskatalysator gevulde reactor 26 geleid, waar het mengsel wordt gehydrogeneerd. De produktstroom uit de hydrogeneringsreactor 26 wordt door leiding 27 toegevoerd 30 aan een scheidingsinrichting 28 waarin de overgebleven waterstof wordt afgescheiden en door leiding 29 wordt afgevoerd, om, na verhogen van de druk in compressor 30 en mengen met aanvullende waterstof die wordt toegevoerd door leiding 31, via leiding 32 te worden gerecirculeerd en te worden gemengd met het door 35 leiding 24 aangevoerde mengsel van koolwaterstoffen.

8304023 - 6 -

Het gehydrogeneerde koolwaterstoffenmengsel wordt onderuit de scheidingsinrichting 28 afgevoerd en gaat via leiding 33 naar een fractioneerkolom 34, waarin dit mengsel van koolwaterstoffen wordt gesplitst in een dieseloliefractie 35 5 die bovenuit de kolom komt, een lichte basissmeerolie-fractie 36 die als middenfractie uit de kolom komt en een zware basis-smeeroliefractie 37.

De toegepaste omstandigheden en bereikte resultaten staan in de volgende tabel.

10

Voorbeeld II

Evenals bij de werkwijze van voorbeeld I wordt van slibvormende verontreinigingen en van water en lichte componenten bevrijde, afgewerkte smeerolie via leiding 1 toe-15 gevoerd aan een voordestillatie-kolom 2, tezamen met een hoeveelheid van het bodemprodukt uit die voordestillatiekolom dat wordt gerecirculeerd door leiding 11. In de voordestillatiekolom 2 wordt, onder verlaagde druk, door fractioneren, een gasolie van lage kwaliteit uit de smeerolie afgescheiden. De gasolie-*20 dampen ontwijken door leiding 6, worden gecondenseerd in warmtewisselaar 7 en worden ten dele teruggeleid als reflux door leiding 8. Van gasolie bevrijde afgewerkte smeerolie verlaat de kolom 2 als bodemproduktstroom door leiding 3, en wordt met behulp van een pomp 4, door een warmteuitwisselaar 5 geperst, 25 waar die stroom wordt voor verhit. Een deel van de voorverhitte bodemproduktstroom wordt gerecirculeerd door leiding 11 en met de droge afgewerkte smeerolie in leiding 1 gemengd, zoals hiervoor beschreven. De rest van de voorverhitte bodemproduktstroom gaat door leiding 12 naar een geveegde filmverdamper 38.

30 In deze eerste, geveegde filmverdamper 38, die werkt onder vacuum, worden de lichtere componenten van de smeerolie verdampt; de dampen ontwijken via leiding 41 en condenseren in de warmtewisselaar 42, waarna het condensaat door middel van pomp 43 naar de "hot-soak" tank 21 wordt gepompt. 35 Het bodemprodukt uit deze eerste, geveegde filmverdamper 42 8304023 - 7 - 7 i wordt door pomp 39 via leiding 40 naar een tweede geveegde filmverdamper 15 geponst.

Voordat het de filmverdamper 15 binnenkomt, wordt dit bodemprodukt van de eerste filmverdamper 38 gemengd 5 met een hoeveelheid bodemprodukt uit de tweede geveegde f ilmverdamper 15 en ook met een spuistroom uit de "hot soak" tank 21. Het bodemprodukt uit de filmverdamper 15 dat zo wordt gerecirculeerd, is slechts een deel van het totale bodemprodukt uit de tweede filmverdamper 15. Dit totale bodemprodukt wordt 10 door pomp 16 onderuit de filmverdamper 15 weggepompt; een deel wordt gerecirculeerd via leiding 13 naar leiding 40 en de rest wordt afgevoerd via leiding 17 als residu-produkt.

In de tweede geveegde f ilmverdamper 15, die eveneens onder vacuum werkt, worden de zwaardere smeerolie 15 componenten verdampt. Ze ontwijken aan de top via leiding 18 en condenseren in de warmtewisselaar 19, waarna ze door middel van pomp 20 naar de "hot-soak" tank 21 worden getransporteerd.

De lichte en zware smeeroliecomponenten ondergaan in de "hot soak" tank 21 een "hot soak", waarbij 20 zware verontreinigingen worden afgescheiden en als spuistroom via leiding 14 naar de tweede geveegde filmverdamper 15 worden gevoerd. De temperatuur in de "hot soak" tank 21 wordt op een waarde gehouden dicht bij de condensatietemperatuur van de warmteuitwisselaars 42 en 19. De verontreinigingen die bij 25 de "hot soak" worden afgescheiden en worden afgevoerd als spuistroom, verlaten het systeem uiteindelijk als deel van het residu-produkt 17.

Het condensaat in vat 21 waaruit verontreinigingen als zware fractie zijn afgescheiden, wordt na de 30 "hot-soak" via leiding 22 en pomp 23 afgevoerd, wordt gemengd met de "gasoliefractie"die bij de voordestillatie werd gevormd en, na mengen met waterstof, via leiding 24 en'warmtewisselaar 25 naar een met hydrogeneringskatalysator gevulde reactor 26 geleid, waar het mengsel wordt gehydrogeneerd. De produktstroom 35 uit de hydrogeneringsreactor 26 wordt door leiding 27 toegevoerd 8304023 - 8 - aan een scheidingsinrichtlng 28, waarin de overgebleven waterstof wordt afgescheiden en door leiding 29 wordt afgevoerd, om, na verhogen van de druk in compressor 30 en mengen met aanvullende waterstof die wordt toegevoerd door leiding 31, 5 via leiding 32 te worden gerecirculeerd en te worden gemengd met het door leiding 24 aangevoerde mengsel van koolwaterstoffen.

Het gehydrogeneerde koolwaterstoffenmengsel wordt onderuit de scheidingsinrichting 28 afgevoerd en gaat via leiding 33 naar een fractioneerkolom 34, waarin dit mengsel 10 van koolwaterstoffen wordt gesplitst in een dieseloliefractie '35 die bovenuit de kolom komt, een lichtebasissmeerolie-fractie 36 die als middenfractie uit de kolom komt en een zware basissmeer-oliefractie 37.

De toegepaste omstandigheden en bereikte 15 resultaten staan eveneens in de volgende tabel.

8304023 - 9 -

TABEL

Voorbeeld I Voorbeeld IX

5 Temperatuur in voordestillatie-

kolom 2 220 °C 220 °C

Druk in voordestillatiekolom 2 2 kPa 2 kPa

Temperatuur in geveegde film-

verdamper 38 — 320 °C

10 Druk in geveegde filmverdamper 38 — 1/5 kPa

Temperatuur in geveegde f ilmverdamper 15 345 °C 345 °C

Druk in geveegde filmverdamper 15 200 Pa 150 Pa

Temperatuur in Hot Soak vat 21 180 eC ? 15 Verblijftijd in Hot Soak 24 h 26 h

Temperatuur in hydrogenerings-

reactor 26 320 eC 320 °C

Druk in hydrogeneringsreactor 6000 kPa 6000 kPa

Temperatuur in fractioneer-

20 kolom 34 200 eC 200 °C

Druk in fractioneerkolom 34 3 kPa 3 kPa

Behandelde hoeveelheid afgewerkte smeerolie (droog) 5000 kg/h 3000 kg/h

Gasolie fractie uit voordestillatie-25 kolom 2 410 kg/h 120 kg/h

Hoeveelheid condensaat (vrij van verontreinigingen) uit Hot Soak 21 4180 kg/h 2560 kg/h

Residu product uit geveegde filmverdamper 17 310 kg/h 280 kg/h 1 8304023

Residu recirculatiesnelheid van bodemprodukt uit filmverdamper 13 800 kg/h 200 kg/h

Als produkt verkregen dieselolie 520 kg/h 190 kg/h

Totale hoeveelheid smeeroliebasis die als produkt wordt verkregen 4020 kg/h 2460 kg/h

Claims

1. Werkwijze voor het zuiveren van afgewerkte smeerolie, waarbij men van water en slibvormende verontreinigingen bevrijde afgewerkte smeerolie een voordestillatie bij verlaagde druk en met een korte verblijfstijd van de olie in 5 de destillatiekolom laat ondergaan en haar daarna onderwerpt aan filmverdamping onder vacuum waarbij de vloeistoffilm door vegen in turbulente beweging wordt gehouden en het topprodukt dat bij de filmverdamping wordt verkregen na condenseren aan een nabehandeling onderwerpt, met het kenmerk, dat de film- 10 verdamping plaatsvindt in één of meer geveegde filmverdampers en het bodemprodukt van ten minste één filmverdamper ten minste ten dele wordt gerecirculeerd naar de ingang van de betreffende f ilmverdamper.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat één filmverdamper wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat twee geveegde filmverdampers worden toegepast 20 waarbij het bodemprodukt van de eerste dienst als voeding voor de tweede en het bodemprodukt van de tweede filmverdamper ten minste ten dele naar de ingang van die filmverdamper wordt gerec irculeerd. 25

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat in elke filmverdamper waarin recirculatie van bodem-produkt plaatsvindt, 5 - 30% recirculatie berekend op het totale topprodukt wordt toegepast. 30

5. Werkwijze volgens conclusie 2 en 4, met het kenmerk, dat een hoeveelheid produkt wordt gerecirculeerd overeenkomend met 10 - 25% van het totale topprodukt. 8304023 Ji - 11 -

6. Werkwijze volgens conclusie 3 en 4, met het kenmerk, dat een hoeveelheid bodemprodukt wordt ge-recirculeerd overeenkomend met 5 - 15% van het totale top-produkt. 5

7. Werkwijze volgens één der conclusies, met het kenmerk, dat het topprodukt dat uit de filmverdamper(s) komt, bij een temperatuur van 150 - 250 °C wordt gecondenseerd en het condensaat aan een "hot-soak" wordt onderworpen. 10

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het condensaat bij de "hot-soak" op de condensatie-temperatuur wordt gehouden.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het condensaat 1 - 30h aan de "hot-soak" wordt onderworpen.

10. Werkwijze volgens een der conclusies 7-9, 20 met het kenmerk, dat het condensaat wordt onderworpen aan een katalytische hydrogenering en een smeeroliebasis wordt gewonnen.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het "hot-soak" produkt wordt gecombineerd met de 25 lichte componenten die bij de voordestillatie worden afgescheiden en het mengsel aan de katalytische hydrogenering wordt onderworpen. 1 8304023 Werkwijze volgens een der conclusies 30 7-9, met het kenmerk, dat het condensaat wordt gebruikt als grondstof voor een FCC-behandeling.