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DE102023107932A1 - Process for the treatment of contaminated liquids containing hydrocarbon compounds - Google Patents

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DE102023107932A1
DE102023107932A1 DE102023107932.8A DE102023107932A DE102023107932A1 DE 102023107932 A1 DE102023107932 A1 DE 102023107932A1 DE 102023107932 A DE102023107932 A DE 102023107932A DE 102023107932 A1 DE102023107932 A1 DE 102023107932A1
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liquid
short
sodium
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Application number
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Inventor
Werner Anlauf
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Pst Res & Development NV
Pst Research & Development NV
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Abstract

Bei dem Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigten, Kohlenwasserstoffverbindungen enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere von Altöl, in einer Aufbereitungsanlage, wird die Flüssigkeit zum Abtrennen von Feststoffen gefiltert und die derart gefilterte Flüssigkeit zum Abscheiden von Wasser durch Verdampfen einer ersten Flashbox (18) zugeführt. Anschließend wird die von Wasser befreite Flüssigkeit zum Abscheiden von Leichtsiedern einer zweiten Flashbox (20) zugeführt, wobei die von den Leichtsiedern befreite Flüssigkeit zum Abscheiden von Mittelsiedern einem ersten Kurzwegverdampfer (24), insbesondere in Form eines Fallfilmreaktors (22), zugeführt wird und die den Kurzwegverdampfer (24) verlassende Flüssigkeit in einem Natrium-Behandlungsreaktor (28) mittels einer Natriumdispersion behandelt und von Natrium gebundene Bestandteile befreit wird. Nach der Natriumbehandlung liegt eine Flüssigkeit mit nahezu ausschließlich Kohlenwasserstoffverbindungen vor, wobei die Leichtsieder und die Mittelsieder zum Betrieb eines Vielstoffverbrennungsmotors (26) zur Erzeugung von Energie für den Betrieb oder für die Unterstützung des Betriebs der beiden Flashboxen (18,20), des Kurzwegverdampfers (24), des Natrium-Behandlungsreaktors (28) und der Steuerung sämtlicher Komponenten der Aufbereitungsanlage (10) genutzt werden.

Figure DE102023107932A1_0000
In the method for processing contaminated liquids containing hydrocarbon compounds, in particular used oil, in a processing plant, the liquid is filtered to separate solids and the liquid filtered in this way is fed to a first flash box (18) to separate water by evaporation. The liquid freed of water is then fed to a second flash box (20) to separate low boilers, the liquid freed of low boilers being fed to a first short-path evaporator (24), in particular in the form of a falling film reactor (22), to separate medium boilers, and the liquid leaving the short-path evaporator (24) is treated in a sodium treatment reactor (28) by means of a sodium dispersion and is freed of sodium-bound components. After the sodium treatment, a liquid with almost exclusively hydrocarbon compounds is present, whereby the low boilers and the medium boilers are used to operate a multi-fuel combustion engine (26) to generate energy for the operation or to support the operation of the two flash boxes (18,20), the short path evaporator (24), the sodium treatment reactor (28) and the control of all components of the processing plant (10).
Figure DE102023107932A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigten, Kohlenwasserstoffverbindungen enthaltenden Flüssigkeiten.The invention relates to a process for the treatment of contaminated liquids containing hydrocarbon compounds.

Verfahren zur Aufbereitung von Altöl sind grundsätzlich bekannt. Problematisch ist die effiziente Altölaufbereitung in kleiner dimensionierten Anlagen, die beispielsweise 500 I bis 1.000 I pro Stunde verarbeiten können.Processes for processing used oil are generally known. The problem is efficient processing of used oil in smaller plants that can process, for example, 500 l to 1,000 l per hour.

Hier setzt die Erfindung an, die sich zur Aufgabe gemacht hat, ein Verfahren für die Aufbereitung von verunreinigten Kohlenwasserstoffverbindungen enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere von Altöl, anzugeben.This is where the invention comes in, the task of which is to provide a process for the treatment of liquids containing contaminated hydrocarbon compounds, in particular used oil.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigten, Kohlenwasserstoffverbindungen enthaltenden Flüssigkeiten vorgeschlagen, wobei bei dem Verfahren

  • - die Flüssigkeit zum Abtrennen von Feststoffen gefiltert wird,
  • - die gefilterte Flüssigkeit zum Abscheiden von Wasser durch Verdampfen einer ersten Flashbox zugeführt wird,
  • - die derart von Wasser befreite Flüssigkeit zum Abscheiden von Leichtsiedern einer zweiten Flashbox zugeführt wird,
  • - die von den Leichtsiedern befreite Flüssigkeit zum Abscheiden von Mittelsiedern einem ersten Kurzwegverdampfer, insbesondere in Form eines Fallfilmreaktors, zugeführt wird,
  • - die den Kurzwegverdampfer verlassende Flüssigkeit in einem Natrium-Behandlungsreaktor mittels einer Natriumdispersion behandelt und von Natrium gebundene Bestandteile befreit wird,
  • - wobei nach der Natriumbehandlung eine Flüssigkeit mit nahezu ausschließlich Kohlenwasserstoffverbindungen vorliegt, und
  • - die Leichtsieder und die Mittelsieder zum Betrieb eines Vielstoffverbrennungsmotors zur Erzeugung von Energie für den Betrieb oder für die Unterstützung des Betriebs der beiden Flashboxen, des Kurzwegverdampfers, des Natrium-Behandlungsreaktors und der Steuerung sämtlicher Komponenten der Aufbereitungsanlage genutzt werden.
To achieve this object, the invention proposes a process for the treatment of contaminated liquids containing hydrocarbon compounds, wherein in the process
  • - the liquid is filtered to separate solids,
  • - the filtered liquid is fed to a first flash box to separate water by evaporation,
  • - the liquid thus freed from water is fed to a second flash box to separate low-boiling components,
  • - the liquid freed from the low boilers is fed to a first short-path evaporator, in particular in the form of a falling film reactor, for the separation of medium boilers,
  • - the liquid leaving the short-path evaporator is treated in a sodium treatment reactor using a sodium dispersion and is freed from sodium-bound components,
  • - after the sodium treatment, a liquid containing almost exclusively hydrocarbon compounds is obtained, and
  • - the low boilers and the medium boilers are used to operate a multi-fuel combustion engine to generate energy for the operation or to support the operation of the two flash boxes, the short path evaporator, the sodium treatment reactor and the control of all components of the processing plant.

Bei dem Verfahren wird zunächst die zu behandelnde Flüssigkeit (nachfolgend wird repräsentativ für eine verunreinigte Kohlenwasserstoffverbindungen enthaltende Flüssigkeit von Altöl gesprochen) zum Abtrennen von Feststoffen o.dgl. Partikeln mittels eines Filters gefiltert. Das gefilterte Altöl wird anschließend einer Gesamt-Flashbox zugeführt, in der Wasser und Leichtsieder (z.B. Benzin) abgeschieden werden. Alternativ können auch zwei Flashboxen eingesetzt werden, wobei in der ersten Flashbox Wasser und in der zweiten Flashbox Leichtsieder abgeschieden werden. Im letztgenannten Fall erfolgt in der ersten Flashbox eine Aufheizung des Altöls unter leichtem Vakuum auf beispielsweise ca. 110 °C. In der zweiten Flashbox wird das Altöl erhitzt auf ca. 180 °C mit einem stärkeren Vakuum als in der ersten Flashbox.In the process, the liquid to be treated (hereinafter referred to as used oil, which is representative of a liquid containing contaminated hydrocarbon compounds) is first filtered using a filter to separate solids or similar particles. The filtered used oil is then fed to a complete flashbox in which water and low-boiling components (e.g. petrol) are separated. Alternatively, two flashboxes can be used, with water being separated in the first flashbox and low-boiling components in the second flashbox. In the latter case, the used oil is heated in the first flashbox under a slight vacuum to, for example, approx. 110 °C. In the second flashbox, the used oil is heated to approx. 180 °C with a stronger vacuum than in the first flashbox.

Nach Verlassen der zweiten Flashbox bzw. der Gesamt-Flashbox gelangt das Altöl zum Abscheiden von Mittelsiedern (beispielsweise Gasöl, wie z.B. Diesel oder leichtes Heizöl) in einen Kurzwegverdampfer, der vorzugsweise als Fallfilmreaktor ausgebildet ist.After leaving the second flashbox or the entire flashbox, the used oil enters a short-path evaporator, which is preferably designed as a falling film reactor, to separate medium-boiling components (e.g. gas oil, such as diesel or light heating oil).

Im Kurzwegverdampfer, also vorzugsweise im Fallfilmreaktor erfolgt eine Temperaturerhöhung auf 220 °C.In the short-path evaporator, preferably in the falling film reactor, the temperature is increased to 220 °C.

Erfindungsgemäß ist als Besonderheit vorgesehen, dass das den Fallfilmreaktor verlassende Altöl mittels einer Natriumdispersion in einem Reaktor einer Natriumbehandlung unterzogen wird.According to the invention, a special feature is that the waste oil leaving the falling film reactor is subjected to a sodium treatment by means of a sodium dispersion in a reactor.

Nach der Natriumbehandlung, die z.B. bei 350 °C erfolgt und durch die das Altöl von durch Natrium gebundene Bestandteile befreit wird, liegt bereits ein nahezu ausschließlich Kohlenwasserstoffverbindungen aufweisendes Produkt vor. Dieses Produkt wird dadurch in seiner Qualität weiter verbessert, dass es einem weiteren Kurzwegverdampfer zugeführt wird. Vor Eintritt in den Kurzwegverdampfer wird das nun als Grundöl zu bezeichnende Produkt auf ca. 250 °C abgekühlt. Dies erfolgt zweckmäßigerweise durch einen Wärmetauscher unter Rückgewinnung von Wärmeenergie. Nach Verlassen des Kurzwegverdampfers wird das Grundöl nochmals abgekühlt, wobei auch hier wieder ein Wärmetauscher verwendet wird, so dass auch diesbezüglich thermische Energie abgeführt und genutzt werden kann.After the sodium treatment, which takes place at 350 °C, for example, and by which the used oil is freed of components bound by sodium, a product is already available that contains almost exclusively hydrocarbon compounds. The quality of this product is further improved by feeding it to another short-path evaporator. Before entering the short-path evaporator, the product, now referred to as the base oil, is cooled to approx. 250 °C. This is conveniently done using a heat exchanger with recovery of thermal energy. After leaving the short-path evaporator, the base oil is cooled again, whereby a heat exchanger is again used so that thermal energy can also be dissipated and used.

Erfindungsgemäß werden die abgeschiedenen Leicht- und Mittelsieder zum Betrieb eines Vielstoffverbrennungsmotors genutzt, mit dem sich mechanische Energie oder, nach Zwischenschaltung eines Generators, auch elektrische Energie erzeugen lässt. Diese Energien können für den Betrieb bzw. die Unterstützung des Betriebs der Aufbereitungsanlage genutzt werden. Auch lässt sich die Steuerung der Komponenten der Aufbereitungsanlage, also die Schaltzentrale der Anlage mit dieser Energie betreiben.According to the invention, the separated light and medium boilers are used to operate a multi-fuel combustion engine, which can generate mechanical energy or, after connecting a generator, electrical energy. This energy can be used to operate or support the operation of the processing plant. The control of the components of the processing plant, i.e. the control center of the plant, can also be operated with this energy.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die den Kurzwegverdampfer verlassende Flüssigkeit in einem Tank zwischengelagert wird, um zu einem späteren Zeitpunkt aus diesem Tank dem Natrium-Behandlungsreaktor zugeführt zu werden.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the liquid leaving the short-path evaporator is temporarily stored in a tank in order to be fed from this tank to the sodium treatment reactor at a later time.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich an den Kurzwegverdampfer ein zweiter Kurzwegverdampfer anschließt, den die Flüssigkeit zum Abscheiden von Mittelsiedern höherer Temperatur als den Mittelsiedern des anderen Kurzwegverdampfers durchströmt.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that a second short-path evaporator is connected to the short-path evaporator, through which the liquid flows in order to separate middle boilers at a higher temperature than the middle boilers of the other short-path evaporator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die den zweiten Kurzwegverdampfer verlassende Flüssigkeit, nach einer Zwischenlagerung in einem Tank, dem Natrium-Behandlungsreaktor zugeführt wird.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the liquid leaving the second short-path evaporator is fed to the sodium treatment reactor after intermediate storage in a tank.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausprägung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Leicht- und Mittelsieder in einem Tank zwischengelagert und bei Bedarf aus diesem dem Vielstoffmotorverbrennungsmotor zugeführt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the light and medium boilers are temporarily stored in a tank and, when required, fed from there to the multi-fuel internal combustion engine.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Flashbox und die zweite Flashbox zu einer gemeinsamen Flashbox zusammengeführt werden, in der Wasser und Leichtsieder, ohne Trennung voneinander, abgeschieden werden.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the first flashbox and the second flashbox are combined to form a common flashbox in which water and low-boiling components are separated without being separated from one another.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Wasser und die Leichtsieder gemeinsam dem Vielstoffverbrennungsmotor zugeführt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the water and the low-boiling components are fed together to the multi-fuel combustion engine.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die natriumbehandelte Flüssigkeit einem weiteren Kurzwegverdampfer zugeführt wird, mit dem sich ein Grundöl nach Norm API II und III (Amercian Patrol Institute) erzielen lässt.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the sodium-treated liquid is fed to a further short-path evaporator with which a base oil according to API II and III standards (American Patrol Institute) can be obtained.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:

  • 1 schematisch den grundsätzlichen Aufbau der Verfahrenstechnik nach der Erfindung und
  • 2 ebenfalls schematisch ein Beispiel für die Natriumbehandlung.
The invention is explained in more detail below using an embodiment and with reference to the drawing. In detail:
  • 1 schematically the basic structure of the process technology according to the invention and
  • 2 also a schematic example of sodium treatment.

Vorstufe (Vorbehandlung)pre-stage (pretreatment)

Die Vorstufe ist ein wesentliches Element der erfindungsgemäßen Aufbereitungsanlage 10 gemäß 1.The pre-stage is an essential element of the processing plant 10 according to the invention according to 1 .

In einem Tank 12 befindet sich das aufzubereitende Altöl. Aus diesem Tank 12 wird es mittels einer Pumpe 14 durch einen Filter 16 gepumpt, um das Altöl von Feststoffen bzw. Feststoffpartikeln zu befreien.The used oil to be processed is located in a tank 12. From this tank 12, it is pumped through a filter 16 by means of a pump 14 in order to remove solids or solid particles from the used oil.

In der Vorstufe wird das gefilterte Altöl einer ersten Flashbox 18 zugeführt, die unter einem Vakuum von 100 mbar und bei einer Temperatur von z.B. 110 °C arbeitet, um den Wasseranteil von beispielsweise 3 % im Altöl abzutrennen. In the preliminary stage, the filtered waste oil is fed to a first flashbox 18, which operates under a vacuum of 100 mbar and at a temperature of e.g. 110 °C, in order to separate the water content of e.g. 3% in the waste oil.

Dann folgt in der zweiten Flashbox 20 die Abtrennung der Leichtsieder bei z.B. 180 °C und einem Vakuum von 5 mbar. In beiden Stufen werden etwa 3 % Anteil Wasser und Leichtsieder aus dem Altöl abgetrennt.The low boilers are then separated in the second flashbox 20 at, for example, 180 °C and a vacuum of 5 mbar. In both stages, around 3% of water and low boilers are separated from the used oil.

Das so erhaltene vorbehandelte Altöl, was als „trockenes“ Altöl bezeichnet wird, wird in einem Fallfilmreaktor 22, der einen Kurzwegverdampfer 24 bildet, z.B. bei 220 °C und einem Vakuum von 0,1 mbar von den Mitteldestillaten befreit. Hierbei werden bis zu 20 % bis 25 % Mitteldestillat abgetrennt.The pretreated waste oil obtained in this way, which is referred to as "dry" waste oil, is freed from the middle distillates in a falling film reactor 22, which forms a short-path evaporator 24, e.g. at 220 °C and a vacuum of 0.1 mbar. In this process, up to 20% to 25% of middle distillate is separated.

Das abgetrennte Material (Leichtsieder und Mitteldestillat) wird in einem Vielstoffverbrennungsmotor 26 mit Generator als Kraftstoff verwendet.The separated material (low boilers and middle distillate) is used as fuel in a multi-fuel combustion engine 26 with generator.

Zusammen mit einer Wärmerückgewinnung ergibt sich nach dem Anfahren der Aufbereitungsanlage 10 eine hervorragende Energiebilanz der Energieversorgung mit elektrischer Energie.Together with heat recovery, an excellent energy balance of the electrical energy supply results after the treatment plant 10 has been started up.

Die Ergebnisse nach der Vorbehandlung haben ergeben, dass der Schwefel von 4.300 ppm auf 1.500 ppm sinkt. Auch die anderen Werte der typischerweise in Altöl enthaltenen Metall sinken signifikant durch die Behandlung in der Vorstufe. Das in der Vorstufe behandelte Altöl wird z.B. in einen Tank gefahren und z.B. auf 350 °C erhitzt, und zwar zur Vorbereitung auf die nachfolgende Natriumbehandlung.The results after pretreatment showed that the sulfur dropped from 4,300 ppm to 1,500 ppm. The other values of the metals typically contained in used oil also dropped significantly as a result of the pre-treatment. The used oil treated in the pre-treatment is, for example, put into a tank and heated to 350 °C in preparation for the subsequent sodium treatment.

Natriumbehandlung (siehe auch Fig. 2)sodium treatment (see also Fig. 2)

Durch die Natriumbehandlung im Natrium-Behandlungsreaktor 28 wird ein hervorragendes Produkt erzeugt, bevor es in die Produktendstufe 30 eingefahren wird, um letztendlich Grundöl der API-Spezifikation II und III zu erzeugen.Sodium treatment in the sodium treatment reactor 28 produces an excellent product before it is fed into the final product stage 30 to ultimately produce API Specification II and III base oil.

Über einen Vorratsbehälter 32 für die Natriumdispersion wird diese über eine (nicht gezeigte) Dosierpumpe gleichmäßig in den Rohrreaktor 34, in dem sich das von Wasser, Leichtsieder und Mitteldestillaten befreites Altöl befindet, gefahren und bei einer Temperatur von z.B. 330 °C kurzfristig durchmischt.Via a storage container 32 for the sodium dispersion, this is fed evenly via a metering pump (not shown) into the tubular reactor 34, in which the used oil freed from water, low boilers and middle distillates is located, and is briefly mixed at a temperature of e.g. 330 °C.

Dabei bildet sich durch das Natrium ein festes schwarz gefärbtes Produkt, das eine körnige bis teerartige Konsistenz aufweist.The sodium forms a solid, black-colored product that has a grainy to tar-like consistency.

Danach erfolgt unter Vakuum eine Destillation, wodurch ein erstklassiges Produkt entsteht.This is followed by distillation under vacuum, resulting in a first-class product.

Als Restanteile haben sich bei dieser Behandlung NH2S und organische Polymere gebildet, die danach abgetrennt und gelöscht werden, so dass die entstandenen Natrium-Schadstoffe entsorgt werden können.The residual components of this treatment are NH 2 S and organic polymers, which are then separated and extinguished so that the resulting sodium pollutants can be disposed of.

Die Schadstoffe Schwefel und Chlor sowie andere in Öl enthaltene Materialien werden nahezu vollständig bis unterhalb der Nachweisgrenze entfernt.The pollutants sulfur and chlorine as well as other materials contained in oil are almost completely removed to below the detection limit.

Die nachfolgende Tabelle zeigt den Schwefelgehalt des erfindungsgemäß aufgearbeiteten Altöls vor und nach Anwendung der Natriumtechnologie. Schwefelgehalt ppm Vor Behandlung Schwefelgehalt ppm Nach Behandlung im Destillat 5.400 < 5 The following table shows the sulfur content of the waste oil reprocessed according to the invention before and after application of sodium technology. Sulfur content ppm Before treatment Sulfur content ppm After treatment in distillate 5,400 < 5

Bei der hier eingesetzten Natriumtechnologie (siehe 2) ist eine Reaktionstemperatur von mindestens 330 °C von Vorteil Für das zu behandelnde Öl stellte dies kein Problem dar. Ein Übergang von Destillat war auch bei 300 °C nicht zu beobachten. Folglich kann das hier beschriebene Öl unter Normaldruck behandelt werden.The sodium technology used here (see 2 ) a reaction temperature of at least 330 °C is advantageous. This did not pose a problem for the oil to be treated. No transfer of distillate was observed even at 300 °C. Consequently, the oil described here can be treated under normal pressure.

Der Schwefelgehalt wird unter einen Wert von 5 ppm abgesenkt. Bei Versuchen wurde ein 2,5-facher Natriumüberschuss verwendet. Es ergibt sich ein beeindruckendes Ergebnis. Es kann davon ausgegangen werden, dass bei der Anwendung eines entsprechenden Reaktors unter permanenter, turbulenter Strömung der erforderliche Natriumüberschuss noch weiter abgesenkt werden kann.The sulphur content is reduced to below 5 ppm. In tests, a 2.5-fold excess of sodium was used. The result is impressive. It can be assumed that the required excess of sodium can be reduced even further by using a corresponding reactor with permanent, turbulent flow.

Durch Versuche konnte zweifelsfrei aufgezeigt werden, dass das Altöl in der Vorstufe von Wasser, Leichtsiedern und Mitteldestillaten befreit ist und sich das so vorbehandelte Altöl für die Anwendung der Natriumtechnologie bestens eignet, um den organischen Schwefelgehalt bis unter die Nachweisgrenze abzusenken.Tests have shown beyond doubt that the used oil is freed from water, low-boiling components and middle distillates in the preliminary stage and that the used oil pretreated in this way is ideally suited for the application of sodium technology in order to reduce the organic sulphur content to below the detection limit.

Bei den für pro Stunde verarbeiteten Mengen von 630 I ist die betriebswirtschaftliche Seite mit der Natriumbehandlung entscheidend.With the quantities of 630 l processed per hour, the economic side of the sodium treatment is crucial.

Eine Hydrierung zur Entschwefelung würde dagegen einen nicht zu rechtfertigenden apparativen Aufwand mit hohen Kosten bedeuten.Hydrogenation for desulfurization, on the other hand, would entail unjustified equipment expenditure and high costs.

Produktstufeproduct level

Über einen Vorratstank 36 wird das von unreinen Stoffen befreite Material über einen Wärmetauscher 38 in den Kurzwegverdampfer 40 eingefahren.The material freed from impure substances is fed via a storage tank 36 and a heat exchanger 38 into the short-path evaporator 40.

Das Material wird gleichmäßig auf das Verdampferrohr des Kurzwegverdampfers 40 verteilt. Der Flüssigkeitsfilm fließt entlang des inneren Metallrohrs nach unten und wird mit einem rotierenden Wischer immer wieder neu verteilt. Dadurch werden eine sehr geringe Filmdicke und ein gleichmäßiger Abtrieb sichergestellt.The material is evenly distributed on the evaporator tube of the short path evaporator 40. The liquid film flows downwards along the inner metal tube and is repeatedly redistributed by a rotating wiper. This ensures a very low film thickness and a uniform downforce.

Der Verdampfermantel wird über zu regelnde Heizmanschetten beheizt. Dadurch werden die abzutrennenden leichtsiedenden Komponenten aus dem herabfließenden Flüssigkeitsfilm verdampft und direkt am innenliegenden Kondensator verflüssigt.The evaporator jacket is heated by means of adjustable heating sleeves. This causes the low-boiling components to be separated to be evaporated from the liquid film flowing down and liquefied directly on the internal condenser.

Durch eine totraumfreie Prozessführung wird eine kurze und gleichmäßige Verweilzeit im Kurzwegverdampfer 40 erzielt.A dead-space-free process ensures a short and uniform residence time in the short-path evaporator 40.

Der so aufkonzentrierte Produktstrom aus dem Kurzwegverdampfer 40 wird über einen Wärmetauscher 42 dann in den Produkttank überführt.The concentrated product stream from the short path evaporator 40 is then transferred to the product tank via a heat exchanger 42.

Der Betriebsdruck wird über ein abgestimmtes Vakuumsystem geregelt.The operating pressure is regulated via a coordinated vacuum system.

Es wird ein Wischersystem mit vorzugsweise PTFE und Edelstahl und damit ein korrosionsbeständiges Wischersystem eingesetzt.A wiper system with preferably PTFE and stainless steel and thus a corrosion-resistant wiper system is used.

Durch die Temperatur und den Druck wird im Kurzwegverdampfer 40 exakt der Siedeschnitt getroffen, der ein Produkt der Norm API II und III erzeugt.The temperature and pressure in the short path evaporator 40 ensure that the boiling point is exactly right, which produces a product that complies with API II and III standards.

Die Norm nach API stellt strenge Anforderungen an das Grundöl, wie im Folgenden dargelegt wird. Gruppe Schwefel Gesättigte Verbindungen Viskositätsindex II + < 903 > 90 110-120 III < 903 > 99 121-140 The API standard places strict requirements on the base oil, as explained below. group sulfur Saturated compounds viscosity index II + < 903 > 90 110-120 III < 903 > 99 121-140

Die Werte werden durch die Erfindung insgesamt erreicht.The values are achieved by the invention as a whole.

Der säurehaltige und umweltbelastende Schwefel muss so weit wie möglich aus dem Öl entfernt werden. In sehr großen Anlagen wird das durch Hydrierung erreicht. Bei der erfindungsgemäßen Anlagetechnik, mit der relativ kleine Mengen verarbeitet werden, kommt die Natriumtechnologie zum Einsatz, was kostengünstiger und effektiver als die Hydrierung ist.The acidic and environmentally harmful sulphur must be removed from the oil as much as possible. In very large plants, this is achieved by hydrogenation. The plant technology according to the invention, which processes relatively small quantities, uses sodium technology, which is more cost-effective and effective than hydrogenation.

Von weiterer Bedeutung für die Klassifizierung des Grundöls ist der Sättigungsgrad der Kohlenwasserstoffverbindungen. Das Öl besteht im Wesentlichen aus Kohlenwasserstoffverbindungen, die größtenteils gesättigt sein müssen. Ist das nicht der Fall, neigt das Rohr vor allem bei höheren Temperaturen zur Oxidation bzw. reagiert mit Sauerstoff. Das Schmieröl altert und die Schmierleistung lässt nach. Aus diesem Grund ist ein hoher Sättigungsgrad erforderlich.Another important factor in classifying the base oil is the degree of saturation of the hydrocarbon compounds. The oil consists essentially of hydrocarbon compounds, which must be largely saturated. If this is not the case, the pipe tends to oxidize or react with oxygen, particularly at higher temperatures. The lubricating oil ages and its lubricating performance decreases. For this reason, a high degree of saturation is required.

Der Viskositätsindex eines Öls gibt an, wie sich die Viskosität des Öls in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Ein Öl mit hohem Viskositätsindex behält seine Zähflüssigkeit auch bei steigenden Temperaturen deutlich länger.The viscosity index of an oil indicates how the viscosity of the oil changes depending on the temperature. An oil with a high viscosity index retains its viscosity significantly longer, even at increasing temperatures.

Die nachfolgende Aufstellung zeigt die Massenbilanz bei einer erfindungsgemäßen Versuchsanlage. Ausgangsmaterial g % Charge netto 7536,8 100 Wassergehalt 211,03 2,8 Leichtsieder 233,64 3,1 Massenbilanz Mitteldestillat Charge Netto 7092,13 100 Mitteldestillat netto 1617,00 22,8 Natriumbehandlung Charge netto 5475,12 100 Natriumdispersion 2,5 überstöchiometrisch 164,25 3 Charge netto 5639,37 103 Kurzwegverdampfer Charge netto 5639,37 100 Destillat 5326,48 94,45 Rückstand 312,29 5,5 The following table shows the mass balance of a test plant according to the invention. source material G % net charge 7536.8 100 Water content 211.03 2.8 low-boiling substances 233.64 3.1 mass balance middle distillate Charge Netto 7092.13 100 middle distillate net 1617.00 22.8 sodium treatment net charge 5475.12 100 Sodium dispersion 2.5 overstoichiometric 164.25 3 net charge 5639.37 103 Short path evaporator net charge 5639.37 100 distillate 5326.48 94.45 residue 312.29 5.5

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

1010
Aufbereitungsanlageprocessing plant
1212
Tanktank
1414
Pumpepump
1616
Filterfilter
1818
erste Flashboxfirst Flashbox
2020
zweite Flashboxsecond flash box
2222
Fallfilmreaktorfalling film reactor
2424
KurzwegverdampferShort path evaporator
2626
Vielstoffverbrennungsmotormulti-fuel combustion engine
2828
Natrium-Behandlungsreaktorsodium treatment reactor
3030
Produktendstufeproduct end stage
3232
Vorratsbehälterstorage container
3434
Rohrreaktortube reactor
3636
Vorratstankstorage tank
3838
WärmetauscherHeat exchanger
4040
KurzwegverdampferShort path evaporator
4242
WärmetauscherHeat exchanger

Claims (8)

Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigten, Kohlenwasserstoffverbindungen enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere von Altöl, in einer Aufbereitungsanlage, wobei bei dem Verfahren - die Flüssigkeit zum Abtrennen von Feststoffen gefiltert wird, - die gefilterte Flüssigkeit zum Abscheiden von Wasser durch Verdampfen einer ersten Flashbox (18) zugeführt wird, - die derart von Wasser befreite Flüssigkeit zum Abscheiden von Leichtsiedern einer zweiten Flashbox (20) zugeführt wird, - die von den Leichtsiedern befreite Flüssigkeit zum Abscheiden von Mittelsiedern einem ersten Kurzwegverdampfer (24), insbesondere in Form eines Fallfilmreaktors (22), zugeführt wird, - die den Kurzwegverdampfer (24) verlassende Flüssigkeit in einem Natrium-Behandlungsreaktor (28) mittels einer Natriumdispersion behandelt und von Natrium gebundene Bestandteile befreit wird, - wobei nach der Natriumbehandlung eine Flüssigkeit mit nahezu ausschließlich Kohlenwasserstoffverbindungen vorliegt, und - die Leichtsieder und die Mittelsieder zum Betrieb eines Vielstoffverbrennungsmotors (26) zur Erzeugung von Energie für den Betrieb oder für die Unterstützung des Betriebs der beiden Flashboxen (18,20), des Kurzwegverdampfers (24), des Natrium-Behandlungsreaktors (28) und der Steuerung sämtlicher Komponenten der Aufbereitungsanlage (10) genutzt werden.Process for the treatment of contaminated liquids containing hydrocarbon compounds, in particular waste oil, in a treatment plant, wherein in the process - the liquid is filtered to separate solids, - the filtered liquid is fed to a first flash box (18) to separate water by evaporation, - the liquid thus freed of water is fed to a second flash box (20) to separate low boilers, - the liquid freed of the low boilers is fed to a first short-path evaporator (24), in particular in the form of a falling film reactor (22), to separate medium boilers, - the liquid leaving the short-path evaporator (24) is treated in a sodium treatment reactor (28) by means of a sodium dispersion and is freed of sodium-bound components, - after the sodium treatment a liquid with almost exclusively hydrocarbon compounds is present, and - the low boilers and the medium boilers are used to operate a multi-fuel combustion engine (26) to generate energy for the operation or for supporting the operation of the two flash boxes (18, 20), the short-path evaporator (24), the sodium treatment reactor (28) and the control of all components of the processing plant (10). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kurzwegverdampfer (24) verlassende Flüssigkeit in einem Tank zwischengelagert wird, um zu einem späteren Zeitpunkt aus diesem Tank dem Natrium-Behandlungsreaktor (28) zugeführt zu werden.procedure according to Claim 1 , characterized in that the liquid leaving the short-path evaporator (24) is temporarily stored in a tank in order to be fed from this tank to the sodium treatment reactor (28) at a later time. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Kurzwegverdampfer (24) ein zweiter Kurzwegverdampfer anschließt, den die Flüssigkeit zum Abscheiden von Mittelsiedern höherer Temperatur als den Mittelsiedern des anderen Kurzwegverdampfers (24) durchströmt.procedure according to Claim 1 , characterized in that the short-path evaporator (24) is followed by a second short-path evaporator through which the liquid flows to separate middle boilers at a higher temperature than the middle boilers of the other short-path evaporator (24). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den zweiten Kurzwegverdampfer verlassende Flüssigkeit, nach einer Zwischenlagerung in einem Tank, dem Natrium-Behandlungsreaktor (28) zugeführt wird.procedure according to claim 3 , characterized in that the liquid leaving the second short-path evaporator is fed to the sodium treatment reactor (28) after intermediate storage in a tank. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leicht- und Mittelsieder in einem Tank zwischengelagert und bei Bedarf aus diesem dem Vielstoffmotorverbrennungsmotor (26) zugeführt werden.Method according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the light and medium boilers are temporarily stored in a tank and, when required, are fed from there to the multi-fuel internal combustion engine (26). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Flashbox (18) und die zweite Flashbox (20) zu einer gemeinsamen Flashbox zusammengeführt werden, in der Wasser und Leichtsieder, ohne Trennung voneinander, abgeschieden werden.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the first flashbox (18) and the second flashbox (20) are combined to form a common flashbox in which water and low-boiling components are separated without being separated from one another. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser und die Leichtsieder gemeinsam dem Vielstoffverbrennungsmotor (26) zugeführt werden.procedure according to claim 6 , characterized in that the water and the low-boiling components are fed together to the multi-fuel combustion engine (26). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die natriumbehandelte Flüssigkeit einem weiteren Kurzwegverdampfer (40) zugeführt wird, mit dem sich ein Grundöl nach Norm API II und III (Amercian Patrol Institute) erzielen lässt.Method according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the sodium-treated liquid is fed to a further short-path evaporator (40) with which a base oil according to API II and III (American Patrol Institute) standards can be obtained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20190144757A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Steeper Energy Aps Recovery system for high pressure processing system

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