JPS58120698A - 水素化物還元剤による使用済潤滑油の再精製法 - 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】 本発明は使用済潤滑油の再Ｎ裂に関する。さらに詳しく
は、使用された結果として使用済潤滑油に存在する汚染
物を除去する水素化物還元剤を利用した使用済潤滑油の
再精製に関する。

再生および再精製の費用が高いので、廃油は一般に焼却
により陸地に処分され、あるいは土ぼこり防１１−ノた
めの道路への塗油に使用されてきた。

しｈ化、炭化水素油および潤滑剤の価格上昇が今まで増
加してきた資源の需要および、枯渇と結びついて、効率
的かつ低価格の廃油再精製方力があられれてきた。

使用済潤滑油、特にジーゼルエンジンあるいは内燃機関
からのクランクケース油は年とともに多くの量が生じて
いる。これらの廃油は未使用原油においては見られない
酸化および分解生成物、水。

微粒子、金属および炭素および油添加生成物、および他
の汚染物で汚染されている。これら汚染物の多くはエン
ジンで使用される時の潤滑油の分解から形成されまたは
潤滑油に添加される使用からの汚染物である。これらの
汚染物は潤滑油の継続的使用を不適当にする。こうして
、使用済油シま原油に存在しない汚染物を含んでいるの
で、使用済潤滑油の再精製に関する考慮すべき事項およ
び問題点は未使用原油の精製に関するものと異なってい
る。

ここ数年の間、ある小規模の再精製方法が市販油を回収
する操作に適用されている。しかし、高価格と得られる
利益が少ないことにより、このような（ロ）双方法は使
用済潤滑油の全量のうち少ない割合の利用を表わしてい
る。

永続的に増加する原油、特に高品質潤滑油原料の欠乏と
その結果生じる高価格は今まさに、使用済潤滑油から望
ましくない汚染物を選択的に除去しそしてこのような油
に含まれている価値ある高品質潤滑油成分を再利用する
正の動機を表わしている。

幾つかの廃油精製方法は先行技術から知られている。例
えば、米国特許第３，６３９，２２９号においては炭素
原子数４ないし５の脂肪族−価アルコールと軽質炭化水
素の混合物を廃油に添加する方法が記載されている。混
合物は静置すると６つの顕著な層になる。上部の油層は
回収され、硫酸で処理しその後慣用手段で精製する。

米国特許第３．９１９，０７６号においては、廃油から
水分を除去し、飽和炭化水素溶媒を添加し、混合物を静
置して油／溶媒混合物を回収し、残油な真空蒸留して選
択された留分を収集し、その留分を触媒上で水素化し、
水素化油をストリッピングして軽質外を除去し、および
残存生成物をｒ過する方法が記載されている。

米国特許第４，１２４，４９２号は廃油を脱水しその後
脱水した油を選択された量のイソプロパツールに溶解す
ることからなる汚染された廃油から利用できる炭化水素
油を再利用する方法を開示している。不溶解廃物を分離
して残りの油／溶媒留分を蒸留して脱汚染の油および溶
媒を回収する。回収油をさらに高温下で漂白土又は活性
炭で処理して精製する。

米国特許４，０２．１，３３３号では、使用済油から揮
発性前留分を蒸留し、次いで減圧下で行ってもよい慣用
型の蒸留を行うことを包含する使用済油の精製方法を記
載している。デミスタ一手段の使用は蒸留物への物質−
のキャリオーバーを最小にするのに好ましい。所望の回
収を得るまで蒸留を続ける。蒸留物１（存在する不純物
は抽出される。

使用済潤滑油において見られる望ましくない汚染物を効
率的に除去あるいは消去して例えば内燃機関の使用によ
り適した精製油にする方法の必要性が存在する。さらに
、商業規模の使用に適したこのような方法の必要性が存
在する。

本発明によれば、潤滑油を含む使用済油を精製する方法
を提供する。本発明による方法は、例えば内燃機関およ
び同様物における使用など潤滑使用からの油に存在する
金属、カルボニル化合物および他の汚染物の濃度を減少
させる。加えて１本方法は潤滑油の腐蝕特性を減少させ
、それにより油を再利用により適したものにする。さら
に、油の色、臭い、酸化安定性、および熱安定性を改良
する。使用済油の蒸留または蒸発精製と組合わせると、
蒸留あるいは蒸留曲線は低下し７、それにより与えられ
た＠度で多量の塔頂生成物を提供する。

こうして、より多くの使用済油を高温によらずに回収す
ることができ、エネルギーの節約となり、および油のコ
ーキングおよびクラッキングおよび装置の汚染を避ける
のに役立つ。他の利点はより低い中和価およびより高い
引火点を有する処理された使用済潤滑油を包含する。

こうして、ある観点において１本発明は廃油原料をコー
キング、クラッキングおよび汚染の条件を創り出す温吠
にさらすことプしく回収される潤滑油の収率を増加させ
ることに関する。他の観点において１本発明は使用済潤
滑油に存在する金属。

カルボニル化合物の濃度を減少する方法に関し、一方便
用済潤滑油の腐蝕特性を減少させ、色、臭い、中和価、
酸化安定性および熱安定性を改良する。さらに本発明の
他の観点は蒸留または蒸発温度を低下させて廃油原料か
ら潤滑油の所望の回収を達成することに関する。

本発明によれば、使用により使用済潤滑油に存在する金
属、カルボニル化合物および他の汚染物を減少させ、使
用済潤滑油の腐蝕特性を低下させおよび油の他の特性を
改良する方法は使用済潤滑油を少なくとも１つの水素化
還元剤と接触することを包含する。接触を十分な時間保
持して反応おヨヒ／または油から汚染物の除去を生じさ
せる。

使用済潤滑油は水素化還元剤と接触中、高温下で維持さ
れてもよく、高温とは水素化還元剤の分解温度以下であ
る。好ましい水素化還元剤シま硼水素化ナトリウム、硼
水素化カリウムおよびそれらの混合物からなる群から選
ばれる。

本発明の方法は一般に使用済潤滑油を精製する方法の一
部として使用されその方法は水素化還元剤との接触の前
、中、および／または後において使用済潤滑油の蒸留ま
たは蒸発を包含する。こうして、水素化還元剤を、例え
ば、蒸留塔に供給される使用済潤滑油と別々に又は混合
して、蒸留塔に加えてもよい。未反応水素化還元剤およ
び他の望ましくない物質は蒸留塔の底に存在する。１態
様において、水素化還元剤は水酸化ナトリウム水溶液中
に存在し、蒸留塔又は蒸留装置に供給されると、塔頂留
分からの潤滑油の所望の回収を得るに必要な温度を低下
させるとともに残油の粘度を低下させる。

本発明は回分、半連続または連続プロセスとしてず重用
してもよい。

ある水素化還元剤は高温またはわずかに高温で非常に不
安定でありもし特別の予防手段をとらないと重大な安全
性の危険を与えるので特定の水素化還元剤を選ふうえで
注意すべきである。

本発明によれば、使用済潤滑油は少なくとも１つの水素
化還元剤と接触する。”接触“とは水素化還元剤が使用
済潤滑油およびそこに含まれている汚染物と接触するあ
らゆる方法が包含されることを理解すべきである。油（
汚染物を含む）と水素化還元剤との接触は何ら他の処理
を始める前に水素化物を直接使用済潤滑油原料に加える
ことにより達成することができる。水素化還元剤と汚染
物との間の反応速度は温度の増加とともに増加するので
使用済潤滑油を水素化還元剤との接触期間中高温（常温
よりも高い温度）に有利に保持してもよい。しかし、温
度は水素化還元剤の分解温度より低くあるべきである。

したがって、所望の温度に達成するために加熱を利用し
てもよい。さらに、ある形式の攪拌又は混合は反応速度
をさらに高めるのに望ましい。好ましくは、水素化還元
剤は水酸化ナトリウム水溶液中にある。その水溶液は使
用済潤滑油と接触しそして油相と水相を形成する。不純
物および使用済油と水素化還元剤との接触により形成さ
れた反応生成物を含む水相は油相から分離される。

最も有利には、水素化還元剤は蒸発又は蒸留による使用
済油の再精製方法と組合わせて使用され。

水素化還元剤シま使用済油からの金属およびカルボニル
汚染物を含む汚染物を除去するために利用される。この
態様において、水素化還元剤は水酸化ナトリウムの水溶
液として蒸留塔又は蒸発装置に加えられる。これは使用
済潤滑油の蒸留又は蒸発温度を低下させる効果を有しお
よびさらに、より流動性で残油のすい出しまたは他の移
動を容易にする残油あるいは残留物を与える。

蒸留又は蒸発は使用される水素化還元剤の分解温度以下
の温度で行うべきであり、それにより水素化還元剤の分
解を防ぐ。

適当な蒸発方法は米国特許出願第２０２．０１９号およ
び同第２０２，０１８号に開示されており、両出願シま
共に１９８０年１０月２８日に出願され、かつ”使用済
潤滑油の再精製方法■および１使用済潤滑油の再精製用
の蒸留および溶媒抽出方法＋＋とそれぞれ標題が付され
ている。本発明の使用は蒸発、蒸留又は前記出願に開示
された方法との使用に限定されないことを理解すべきで
ある。他の方法が本発明と結合しであるいは変形として
有利に使用されてもよい。適当と思われる方法はノイエ
スデータコーポレーション発行、Ｌ％Ｙ、Ｈｅ５ｓ著の
１廃石油の再処−と処分ｉと題する本において見られる
。

本発明により使用に適する水素化還元剤は以下の化合物
を含む：硼水素化す）　ＩＪウム（ＮａＢｌ（、）　；
硼水素化カリウム（ＫＢＨ４）　；硼水素化亜鉛（Ｚｎ
（ＢＨ＜　）２　）　ニジアン硼水素化ナトリウム（Ｎ
ａＢＨ３ＣＮ）；硫化硼水素化ナトリウム（ＮａＢＨ３
ＣＮ）；有機硼水素化リチウム（ＬｉＢＨ（Ｒ）ｓ）ニ
トリオキシアセタル硼水素化ナトリウム（ＮａＢＨ（Ｏ
Ａｃ）、）　＋。

トリアルコキシ硼水素化ナトリウム（ＮａＢＨ（ＯＲ）
ｓ　）　ニトリオキシアセタル硼水素化ナトリウム（Ｎ
ａＢＨ（ＯＡｃ）ｓ　；トリアルコキシ硼水素化ナトリ
ウム（ＮａＢＨ（ＯＲ）ｓ　　”。

ヒト９０キシル硼水累化ナトリウム（ＮａＢＨ３（ＯＨ
））　；硼水素化ナトリウムアニリ）゛（ＮａＢＨ３（
アニリド’））；硼水素化テトラノ・イドロフラン（Ｔ
ＨＦ−ＢＨ３）；硼水素化ジ−メチル−ブチル（（３−
Ｍｅ−２−Ｂｕ）２ＢＨ）　；リチウム−アルミニウム
水素化物（ＬｉＡｌ）Ｌ　）　：リチウムーアルミニウ
ムトリオキシメチル水素化物（ＬｉＡｌＨ（ＯＭｅ）ｓ
　）：ナトリウムーアルミニウムー２−メトキシエトキ
ン水素化物（ＮａＡＩＨ，、（ＯＣ２Ｈ５０ＣＨ３）２
　）および水素化アルミニウム（ＡＳＨ，）。前記水素
化物の混合物もまた利用できる。しかし、これら種々の
水素化還元剤のなかから選ふうえで特定の水素化還元剤
の使用が安全性の問題を示さないように注意しなければ
ならない。硼水素化リチウムなどのある還元剤は比較的
低温度で分解しそれ故分解を避けるために比較的低温度
で処理することを必要とする。

本発明の好ましい態様によれば、水素化還元剤は、その
安定性を増加させるに有効な量の水酸化ナトリウムを含
む水溶液中に存在する。

好ましい水素化還元剤は硼水素化ナトリウム、硼水素化
カリウム、およびこれらの混合物である。

最も好ましい水素化還元剤は硼水素化ナトリウムである
。硼水素化ナトリウムは粉末、ペレット。

および溶液状で商業的に人手できる。好ましい溶液は１
２重量％の硼水素化ナトリウムと４１重敏％の水酸化ナ
トリウムを含有する水溶液である。

このような溶液はバーバリー、マサチューセッツのペン
トロンコーポレーションかう商業的ニ入手されおよび商
標＋１ＳＷＳＨの名で販売されている。

使用される水素化還元剤の量は水素化還元剤による処理
により除去される酸化物質、金属および他の成分の量に
関係することにより決定することができる。使用済油の
特性を改良するために使用される水素化還元剤の最少量
はないが、与えられた使用済潤滑油に存在する本質的に
全ての反応性成分と反応させるに必要な最少量があるで
あろう。

一般に、しかし、使用済潤滑油に加えられる１２％硼水
素化ナトリウム／４１％水酸化ナトリウム水溶液の量は
処理される使用済潤滑油の約Ｑ、０５ないし０．２５体
積％である。

本発明およびその利点は以下の実施例を参照することに
よりより完全に理解される。

実施例１ ”減圧下での石油生成物蒸留の標準手法ｉと題するＡＮ
ＳＩ／ＡＳＴＭ法Ｄ１１６０−７７を使用して廃油の蒸
留曲線を硼水素化ナトー　＋］ウムを使用して処理した
場合および硼水素化ナトリウムを使用しない場合につい
て作成した。廃油を予備蒸留して燃料成分および水を除
去した。

硼水素化ナトリウムによる処理を以下により行った。２
００　ａｌｌの廃油に０．１２５体積％ノ”５ｗ５ｎ溶
液（０，２５ｍＡ？）　（ペントロンコーポレーション
から人手した（１２重量％の硼水素化ナトリウムと４１
重量％の水酸化ナトリウム）。磁気攪拌子の入っている
５　００　ｍｌ！蒸留フラスコに廃油を入れた。次いで
廃油を減圧下（１０ｍｍＨｇ）および一定に攪拌しなが
ら蒸留した。

以下に７６０ｍｍＨｇに補正した結果を示す：蒸留・ミ
ーセント　硼水素化ナトリウム処理　硼水素化ナトリウ
ム処理な行なわない蒸留温度　　を行った蒸留温度初留
点　　　　５１７（２６９）　　　　　　’５４８（２
８７）１０　　　　　６４８（３４２）　　　　　　６
７１（３５５）２０　　　　　７１８（３８１）’　　
　　　　７３８（３９２）３０　　　　　７６７（４０
８）　　　　　　７９９（４２６）４０　　　　　８１
３（４３４）　　　　　　８４４（４５１）５０　　　
　　８５１（４５５）　　　　　　８７３（４６７）６
０　　　　　８８７（４７５）　　　　　　８８９（４
７６）７０　　　　　９２４（４９６）　　　　　　９
３６（５０２）８［］　　　　　　９９６（５３６）　
　　　　　９８２（５２８）９０’　　　１０１２（５
４４）　　　　　　９９６（５３６）終点　　　１０４
０（５６０）　　　、１０１５（’５４６）こうして、
硼水素化ナトリウムで処理された使用済潤滑油の蒸留曲
線は７０％の油を蒸留した後に低下した。

実施例２ 使用済潤滑油を２種類の蒸留方法を使用して蒸留した、
それらの方法の違いは一方の方法が硼水素化ナトリウム
による使用済潤滑油の処理を行なわず、他方の方法は以
下の方法により硼水素化ナトリウムによる処理を包含し
た。２００ｍ１の廃油に０．１２５体積％（０，２５ｍ
１）のｎ５ｗ５＋＋溶液（イントロンコーポレーション
かう人手シタ（１２重量％の硼水素化ナトリウムと４１
重量％の水酸化ナトリウム）を加えた。磁気攪拌子の人
っている５　００　ｙｒ＋ｌ蒸留フラスコに廃油を入れ
た。次いで廃油を減圧下（１０ｍｍＨｇ）および一定に
攪拌しながら蒸留した。

１００ＳＳ［Ｊ粘度の留分を各方法から得た。各試料の
特性は以下の通りである： 特　性　　硼水素化ナトリウム処理なし　硼水素化ナト
リウム処理、ちり色　　　　　　３＋　　　　　　　　
　　　　１．５銅屑食試験　　　１１ａ　　　　’　　
　　　　　　ＩＡ金金属ＰＰｍ）　　　１３５　　　　
　　　　　３１臭い　　　　　分解（Ｈ２Ｓ　）　　　
　　　　な　し引火点、’ＦＱ　　　３５０（１７７）
　　　　　　３６５（１８５）こうして、硼水素化処理
を用いた蒸留法において、硼水素化ナトリウム処理を行
なわない油よりもかなり改良された特性を有する留出油
な与えることがわかる。

本発明シま好ましい態様に関して記載されて℃・るが、
本発明は多（の改変、配列変え、結合および他の変形が
可能であり、特許請求の範囲内であるこれらはそれによ
り被われることを意図する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、使用済潤滑油を少なくとも１種類の水素化還元剤と
   接触させることからなる、金属とカルボニル化合物の濃
   度を減少させかつ使用済潤滑油の腐蝕特性を減少させる
   使用済潤滑油の再精製方法。 ２、水素化還元剤との接触期間中、高温下でかつ前記水
   素化還元剤の分解温度以下に使用済潤滑油を保持する特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ろ、前記水素化還元剤が硼水素化ナトリウム、硼水素化
   カリウム、およびこれらの混合物からなる群から選ばれ
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記水素化還元剤との接触期間中、高温下でかつ前
   記水素化還元剤の分解温度以下に使用済潤滑油を保持す
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ５、さらに、使用済潤滑油を蒸留または蒸発させ、前記
   接触工程が前記蒸留または蒸発前に行なわれる特許請求
   の範囲第１項、第２項、第６項または第４項記載の方法
   。 ６、さらに、使用済潤滑油を蒸留または蒸発させ、前記
   接触工程が前記蒸留または蒸発期間中に生じる特許請求
   の範囲第１項、第２項、第６項、または第４項記載の方
   法。 ７、さらに、使用済潤滑油を蒸留または蒸発し、前記接
   触工程が前記蒸留または蒸発期間後に生じる特許請求の
   範囲第１項、第２項、第６項または第４項記載の方法。 ８、さらに、使用済潤滑油を蒸留または蒸発し。 前記接触工程が前記蒸留および蒸発期間前およびその期
   間中に生じる特許請求の範囲第１項、第２項、第６項ま
   たは第４項記載の方法。 ９、前記水素化還元剤を水酸化ナトリウム水溶液として
   使用する特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
   第４項記載の方法。 １０、前記水素化還元剤を、約１２重量％の硼水素化ナ
   トリウムと約４１重量％の水酸化ナトリウムを含有する
   水酸化ナトリウム水溶液として使用し、前記水素化還元
   剤を含む前記溶液は使用済潤滑油の約０．０５ないし約
   ０．２５体積％の量存在する特許請求の範囲第６項記載
   の方法。 １１、前記水素化還元剤が、約１２重量％の硼水素化ナ
   トリウムと約４１重量％の水酸化ナトリウムを含む水溶
   液に存在する硼水素化ナトリウムであり、前記水溶液は
   使用済潤滑油の約０．０５ないし０．２５体積％の量で
   存在する特許請求の範囲第１項記載の方法。