JPS62184097A - 廃油の精製法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、予め脱水した廃油を、標準条件で気体の溶剤
を使用して過臨界条件下に抽出処理し、引続き分離した
過臨界気相から抽出された成分を降圧及び／又は温度変
化にょシ分離することによって廃油を精製する方法に関
する。

従来の技術 工業的に使用されるすべての潤滑油の約５０チは不純な
廃油として生じ、これが１個所に集結して入手される限
り次の利用に供給することができる。すなわちエネルギ
ー獲得のために燃焼させるか又は潤滑剤として新たに使
用するために廃油精製処理を施す。精製すべき廃油は種
種の形式の不純物、例えばいわゆる添加剤として使用す
る金属化合物、腐食−及び老化残渣並びに廃油の不適当
な貯蔵により生じる不純物等を含む。これらの種々の不
純物は廃油燃焼の場合には環境保護の見地から特殊な処
置を必要とし、また廃油の精製に際しては再使用に供す
る生成物から完全に分離しなければならない。

廃油の精製には従来硫酸／徐白土法が特に広く使用され
ている。この方法は工業的に簡単であ名という利点を有
するが、また同時に収率が僅かで、選択性が不十分であ
り、多量の問題廃棄物、実際には樹脂酸及び漂白土残渣
を生じる。

更にこの方法は特に問題な有害物質例えばポリ塩化ビフ
ェニル、ポリ塩化フェニル、ハロゲンアルカン及びポリ
縮合芳香族化合物をスムーズに除去することを保証しな
い。

廃油稍製法の新たに開発された方法は次の通りであるニ ーＩＦＰ−法（硫酸精製を下臨界プロパン抽出によって
代えた）、 −ＢＥＲＣ−法（溶剤抽出、真空分留、漂白土−又はＨ
２−後処理）、 −ＫＴＩ−法（ｆｉＷ製工程として真空−薄層−蒸留）
、−ＰＲＯＰ−法（清浄及びＨ２−処理に燐酸アンモニ
ウムを使用）、及び −リサイクロンー法（ナトリウムによる廃油不純物の分
離）。

これらの方法はＫＴＩ−法を除き、その原則的な処理技
術適性及び大工業規規での経済性を立証されないでいる
。

物理的清浄工程として薄層蒸発器を備えたＫＴＩ−法は
工業的規模で使用されている。しかし薄層蒸発法の問題
点は熱交換面の汚れ及びこの方法の極めて僅かな選択性
にある。

西ドイツ国特許出願公開第２８５０５４０号及び同第３
０３８７２８号明細書から更に、廃油の精製を過臨界条
件で、すなわちＴＫ以上の温度及びＰＫ以上の圧力で抽
出法を使用して実施することもすでに公知である。しか
しこれらの明細書に記載された処理法も廃油中に含まれ
るハロゲン化合物をスムーズに除去するという課題を解
決するものではない。環境保獲に対する今日の要求を考
慮した場合、実際には過臨界抽出法を廃油の精製に使用
することは、この問題が十分に解決された場合にのみ可
能であるにすぎない。

発明が解決しようとする問題点 従って本発明の根本課題は、先に記載した除去問題点を
十分に解決し、これにより環境を不当に汚染する残渣並
びに副生成物を生じることなく廃油の精製を実施するこ
とのできる、過臨界抽出の使用下に廃油を精製する方法
を開発することにある。

問題点を解決するだめの手段 この課題を解決するために使用する先に記載した形式の
本発明による方法は特許請求の範囲第１項の処理工程ａ
）〜ｈ）を使用することによって特徴づけられる。

生じる溶剤不含の抽出残渣を除去するため本発明方法は
原則として２つの可能性を備えている。状況が許す場合
には抽出残渣を集積場に貯えることによって除去するこ
とがコスト上の理由から意図されている。しかしこれが
不可能な場合には抽出残渣を熱処理（気化）によって除
去する。

本発明方法の詳細な特許請求の範囲の第２項以下に示し
、また図示したフローシートに基づく１実施例によって
以下に詳述する。この場合フローシートは本発明方法を
説明するために必要な装置部分のみを示し、本発明方法
と関係のない二次的装置は記載されていない。

実施例 精製すべき廃油は貯蔵タンク１から導管２を介して濾過
器３に供給され、ここで固体粒子は濾過によシ廃油から
分離され、導管４を介して除去される。固体粒子を含ま
ない廃油は導管５及びボン７°６を介して蒸留塔７に達
する。ここで廃油は大気圧下に温度１２０００〜２５０
℃で蒸留される。蒸留塔７の塔頂から排出される気油−
水一混合物は導管８を介して分離タンク９に導入され、
ここで水は相分離法によりガス油（いわゆるガス油■）
から分離される。この場合ガス油は導管１０によってま
た水は導管１１によって分離タンク９から除去される。

蒸留塔７から導管１２を介して除去される前蒸留されま
た脱水された廃油は抽出塔１３の中央部分に導入される
。この場合抽出塔１３は圧力５０〜１５０バール及び温
度２０℃〜８０℃で作動される。この場合ポンプ１４は
廃油を抽出塔１３で必要な作業圧にし、熱交換器１５は
廃油を必要な作業温度にする。フローシート内に図示し
たものと異なり抽出塔１３への廃油の供給は上部又は下
部で行なうこともできる。必要な溶剤は導管１６を介し
て抽出塔１３の下方部分に導入される。向流で溶剤は、
上記作業条件下に可溶性の廃油成分を吸収し、一方不溶
性成分は不純物と一緒に抽出塔１３の底部に集められ、
そこから導管１７を介して水準制御下に除去される。こ
の場合弁１８は抽出塔１３からの抽出残渣の除去を調整
する。圧力１〜０．０１バールへの抽出残渣の必要な放
圧は放圧タンク１９内で実施する。ここで解放される気
体溶剤は導管２０を介して除去される。脱ガスを支持す
るため放圧タンク１９は加熱可能であシ、また攪拌装置
を備えていてもよい。

抽出塔１３の上方部分は補強部として作用する。そこで
生じる塔頂生成物は導管２１を介して除去され、蒸気加
熱された熱交換器２２に達し、ここで僅かな温度上昇に
よって必要な還流がもたらされる、それというのも温度
の上昇に際して過臨界溶剤内の油の可溶性が低下するか
らである。分離器２３内では凝縮された油が分離され、
ポンプ２４で導管２５を介して抽出塔１３に戻され、そ
こで還流として塔の頂部に供給される。

負荷された溶剤は分離器２３から導管２６を介して高圧
分離器２７に達し、ここで本実施例の場合には溶剤から
油相の全分離が行なわれる。

この場合、抽出物である分離された油相は水準制御下に
高圧分離器２７の下部から除去され、導管２８を介して
低圧分離器２９に達し、ここで油相内になお存在する溶
剤残渣が分離される。

導管２８を介して除去される抽出物の量は弁３０によっ
て調整される。溶剤を含まない生成油は導管３１を介し
て低圧分離器２９から除去され、導管３１を介して貯蔵
タンク３２に達する。ここから生成油は導管３３内に存
在するポンプ３４及び熱交換器３５を介して水素添加反
応器３６に圧入され、ここで生成油の接触的水素添加が
市販の水素添加触媒（例えば活性成分としてニッケルを
含む）の存在下に実施される。

これに必要な水素は導管３７を介して水素添加反応器３
６に供給される。生成油を水素添加することによってこ
れに含まれるハロゲン−及び硫黄化合物はハロゲン化水
素又は硫化水素に変わる。これらの生成物は気体として
導管３８を介して水素添加反応器３６から除去される。

一方水素添加された生成油は導管３９を介して供給タン
ク４０に達する。供給タンクには導管４１を介して漂白
土を導入することができ、これは供給タンク４０内で攪
拌下に水素添加生成油と混合される。漂白土−油一混合
物はその後ポンプ４２及び導管４３を介して真空蒸留塔
４４に導入され、そこで０．００２〜０．１バールの真
空下に蒸留され、従って種々の留分に分別される。漂白
土の添加を省略し得る場合には、水素添加生成油は導管
３９を介して直接真空蒸留塔４４に達する。ここからは
導管４５を介してガス油■がまた導管４６を介してスピ
ンＰル油が除去される。真空蒸留塔４４内で生じる蒸留
残渣は導管４７内のポンプ４８を経て濾過器４９に送ら
れ、そこで漂白土が濾過により分離される。この油化し
た漂白土は導管５１を介して気化器５２に達し、一方濾
過に際して生じる基油は導管５０を介して濾過器４９か
ら除去される。

気化器５２内には油化漂白土の他になお次の生成物が導
入される：導管５３及びポンプ５４を介して放圧タンク
１９からの抽出残渣、導管１０を介して分離タンク９か
らのガス油工並びに導管５６を介して生物学的廃水清浄
器５５からの清澄状積泥。気化器５２としては、公知の
コツパース−トーチエフ法（Ｋｏｐｐｅｒｓ　−Ｔｏｔ
ｚｅｋ−ｖｅＴＺａｂｒｅｕ　）により操作する浮流気
化器を使用することができる。気化媒体としてはこの場
合酸素及び／又は空気並びに場合によっては少量の水蒸
気を使用する。気化は常圧又は高めた圧力下に実施する
ことができる。液体又は懸濁液を気化する場合、気化器
はいわゆるジェットパニナーを備えている。このバーナ
ーの前方には更に熱交換器を接続することができ、ここ
で気化すべき生成物は必要な粘度を調整するために不可
欠の温度にされる。

気化器５２に導入された生成物は炎色反応で１６００℃
〜２０００℃の温度で気化される。

このため場合によっては必要とされる付加燃料は導管５
７を介して必要な空気又は酸素は導管５Ｂを介して気化
器５２に達する。本質的に成分ＣＯ２Ｈ２，ＣＯ２，Ｎ
２０及びＮ２からなる発生ガスは導管５９を介して気化
器５２から除去され、廃熱臼６０を介して加圧水洗浄器
６１に達する。ここには導管３８からのガス流も導入さ
れ、従って２つのガス流が以後のガス処理に際して一緒
に供給される。これは加圧水洗浄器６１及び加圧アルカ
リ液洗浄器６２からなり、各工程は導管６３及び６４を
介して互いに連結されている。このガス処理によってハ
ロゲン化水素及び硫化水素もまた油添加剤に帰因する金
属化合物もガスから除去される。ガスは廃熱臼６０内で
必要な程度に予め冷却されることから、２つの洗浄工程
を通過した後導管６５を介して除去されるガスは熱ガス
として問題なく使用することができる。ガス化に際して
生じるガス化残渣（スラッジ）は融液状態で導管６６を
介して気化器から除去され、図示されていない水浴中で
粒化され、冷却される。

高圧分離器２７の頂部から排出される溶剤は導管６７を
介して除去され、熱交換器６８を介して導管１６に戻さ
れ、溶剤は再び抽出塔１３に導入される。この溶剤循環
はほとんど等圧であることから、循環コンプレッサ６９
によって僅かに圧力を高める必要がある。この場合熱交
換器６８及び７０は溶剤の必要な温度調節に使用する。

低圧分離器２９から排出される溶剤は導管７１を介して
除去され、コンプレッサ７２内で凝縮圧に圧縮された後
、凝縮器７３に達し、ここで液化される。熱交換器７４
は必要な温度調整に利用する。導管７１には熱交換器７
４の前方で導管２０が接続され、これを介して放圧タン
ク１９内で解放された溶剤が除去される。液化溶剤は受
器７５内に集められ、そこから必要に応じてコンプレッ
サ７６を通って導管７７を介して導管１６に供給される
。

分離タンク９内で分離された水は導管１１を介して生物
学的廃水清浄器５５に達し、ここから清浄化された廃水
は導管７８を介して受水溝に供給される。廃水の清浄に
際して生じる清澄スラッジは、すでに記載したように導
管５６を介して気化器５２に供給される。

先に記載した処理工程は、除去問題の複雑な解決手段に
よって廃油再処理を過臨界抽出によシ従来公知の方法に
比べて明らかに僅少な環境汚染を生じるにすぎない方法
で実施することが可能となることを示す。もちろんこの
フローシートに示された実施例から逸脱してこの方法過
程を成る程度変えることも可能である。

場合によっては抽出残渣を集積場に貯えることによって
除去することも可能であることはすでに確認されている
。この場合気化器５２は省略されることから、先の方法
例で一緒に気化器５２に導入された他のすべての残渣も
集積場に貯えることによってか又は他の方法で除去しな
ければならない。従ってできる限り徹底した環境保護の
ためには先の方法例で記載した作業法が有利である。

更に例えば抽出物の全分離を唯一の高圧分離器２７及び
低圧分離器２９内で行なう代りに、この分離を数工程で
行なうこともできる。この種の分留分離を一抽出物の生
成物に施した場合、個々のフラクションに存在するノ・
ロゲン化合物が必要とする限り、生じるフラクションを
個々に水素添加することができる。

更にガス油、抽出残渣及び漂白土を気化器５２に別個に
供給するフローシートに記載されている方法の代りにこ
れらの生成物を気化器に入れる前に合し、漂白土を抽出
残渣及びガス油Ｉ内で懸濁させることもできる。ガス油
を気化前に抽出残渣に加える処理は、抽出残渣が高過ぎ
不粘度を有する場合に行う。それというのもこれにより
粘度を低下させることができるからである。

最後に多くの場合分離タンク９から除去される廃水の清
浄は省略しまた水をその代りに抽出残渣で気化すること
も可能である。しかしこの場合には気化器５２に燃料を
付加的に添加することが必要となる。この場合必要に応
じて液状の窒化水素含有廃棄物例えば許容限度を越える
有害物質で負荷された廃油を使用することができる。

本発明方法の作用効果を次の実施例により記載する。

この場合水１５チ及びガス油Ｉ（ＫＰ＜１７０’Ｃ）　
５　％を有する湿った廃油を蒸留塔７に１７５ｋｐ　／
　ｈの量で加えた。１６０℃及び１バールで水２６ｋｇ
／ｈ及びガス油ｌ９ｋｌＩ／ｈを留去した。

蒸留塔７から生じる乾性油を熱交換器１５を介して４６
６Ｃに冷却し、ボンｆ１４で１００バールに圧縮し、そ
の後抽出塔１３にその半分の高さ位置から供給した。抽
出塔１３の底部には溶剤としてエタンを４６℃及び１０
０バールで供給した。

ラシツヒリングを満たされた塔の下部で乾性油の可溶性
成分を溶剤の向流抽出によシ吸収させた。負荷された溶
剤相を熱交換器２２（分留器）に供給し、４８℃に加温
した。その際短連発性の窒化水素（変性添加剤）が１部
分離し、これは増大する負荷された溶剤相に対向して流
れ、ストリップ効果を生じ、これにより付加的な分離効
果が達成された。この場合生じた乾性油を抽出残渣１４
ｋｇ／ｈでまた有用フラクション１２６ｋｇ／ｈで分離
することができた。抽出残渣を抽出塔１３の底部で除去
し、１バールに放圧し、１５０℃に加熱した。その際遊
離する溶剤を再圧縮し、主溶剤流に供給した。

精製した負荷された溶剤相（抽出物）を熱交換器２２に
続き次の高圧分離器２７中で１００バールで１５０℃に
加熱することによって、溶解した生成物を除去した。分
離した生成物１２６ｔｇ／ｈを高圧分離器２７の底部で
除去し、これになお溶解している溶剤を分離するため低
圧分離器２９内で１バールに放圧した。その際遊離する
溶剤を再圧縮し、主溶剤液と合した。

分離した生成物を、これに存在するノ・ロデン化窒化水
素を分解するため水素添加反応器３６内で水素添加し、
その後真空蒸留塔４４内で生成物基油、スピンドル油及
びガス油Ｈに分離した。真空蒸留を施した生成物は漂白
土２．８ｋｌ？／ｈを有していた。油化した漂白土を真
空蒸留の塔底生成物から濾過器４９内で濾別した。基油
７４ｋｇ／ｈ、スピンドル油３５ｋｌ？／ｈ及びガス油
Ｉｘ　１４　ｋｌ？／　ｈ並びに油化した漂白±５．６
ゆ／ｈが生じた。

１５０℃に予め加温した抽出残渣を気化器５２の必要な
予備圧に圧縮し、抽出残渣と一緒に約１５０℃で気化器
５２に供給した。この混合物を気化器５２内で、酸化剤
として混合物１ｋｇ当り酸素０．９５ｋｇを添加しなが
ら１５００℃以上の温度で炎色反応で気化した。気化生
成物としてＣｏ及びＨ２が２．１　：　１の割合でまた
少量のＣＯ２及び水蒸気、並びに痕跡量のＨ２Ｓ及びス
を上記の次のガス処理工程に供給し、その際熱ガス、廃
熱蒸気及び塩含有アルカリ液が生じた。水素添加に際し
て生じるＨＣ１含有廃ガスの分離洗浄を避けるため、こ
れをガス処理する前に気化の生ガスに配合した。

廃油中に含まれる有害物質、例えばＰＣＢ　。

ＰＣＴ、クロルアルカン及び含有金属の分解に関して上
記方法の効果を明らかにするため、次表を記載する。

廃油（湿った）　　　　１０００　　　　５０　　　　
　２５８８基油　　　　　　　　　　１１　　　　　０
．５　　　　　−スピンドル油　　　　　１１　　　　
　０．５　　　　　−ガス油１１　　　　　　　　１１
　　　　　０．５　　　　　−熱ガス　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　−

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施するだめの装置を示すフローシ
ートである。 １・・・貯蔵タンク、３・・・濾過器、７・・・蒸留塔
、９・・・分離タンク、１３・・・抽出塔、１９・・・
放圧タンク、２３・・・分離器、２７・・・高圧分離器
、２９・・・低圧分離器、３２・・・貯蔵タンク、３６
・・・水素添加反応器、４０・・・供給タンク、４４・
・・真空蒸留塔、４９・・・濾過器、５２・・・気化器
、５５・・・廃水清浄器、６１・・・加圧水洗浄器、６
２・・・加圧アルカリ液洗浄器、７５・・・受器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、予め脱水した廃油を、標準条件で気体の溶剤を使用
   して過臨界条件下に抽出処理し、引続き分離した過臨界
   気相から抽出された成分を降圧及び／又は温度変化によ
   り分離することによつて廃油を精製する方法において、 ａ）廃油中に存在する固体不純物を濾過により除去し、 ｂ）濾過した廃油を１２０℃〜２５０℃の温度範囲で常
   圧蒸留し、 ｃ）先に蒸留した廃油を圧力５０〜１５０バール及び温
   度２０℃〜８０℃で過臨界抽出し、分離した過臨界気相
   から抽出物の各成分を一工程で又は分留により圧力５０
   〜１５０バール及び温度４０℃〜２００℃で分離し、 ｄ）分離した抽出物から４０℃〜２００℃の温度で１〜
   ０．０１バールの圧力にまで１工程又は数工程で放圧す
   ることにより、そこになお存在する溶剤残分を除去し、 ｅ）溶剤不含の抽出物を圧力５０〜１５０バール及び温
   度２５０℃〜４００℃で接触的に水素添加し、その際水
   素添加処理から生じるガス流を加圧水洗浄及び／又は加
   圧アルカリ液洗浄により清浄処理し、 ｆ）抽出工程で生じる抽出残渣から、温度４０℃〜２０
   ０℃で１〜０．０１バールの圧力にまで１工程又は数工
   程で放圧することにより、そこに溶解した溶剤を除去し
   、 ｇ）溶剤不含の抽出残渣を沈積又は熱処理することによ
   つて除去し、 ｈ）抽出残渣から回収した溶剤を、抽出物から回収した
   溶剤と合し、適当に濃縮した後主溶剤流に加え、抽出工
   程に戻す、 ことを特徴とする、廃油の精製法。 ２、水素添加した抽出物を、場合によつては漂白土を５
   重量％までの量で添加しながら真空蒸留により分留する
   ことよりなる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、溶剤不含の抽出残渣を炎色反応で酸素及び／又は空
   気の存在下に１６００℃〜２０００℃の温度で気化し、
   生じる本質的に成分ＣＯ、Ｈ＿２、ＣＯ＿２、Ｈ＿２Ｏ
   及びＮ＿２からなるガスから次のガス清浄工程で不所望
   の成分、特に油添加剤に帰因する金属化合物を除去する
   ことよりなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
   法。 ４、廃油の常圧蒸留に際して生じるガス油 I を抽出残
   渣と一緒に気化することよりなる、特許請求の範囲第１
   項から第３項までのいずれか１項記載の方法。 ５、ガス油 I を気化前に粘度を下げるため抽出残渣に
   配合することよりなる、特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれか１項記載の方法。 ６、水素添加した抽出物を真空蒸留する際に生じる油化
   した漂白土を抽出残渣及びガス油 I 内に懸濁させ、こ
   れらと一緒に気化することよりなる、特許請求の範囲第
   １項から第５項までのいずれか１項記載の方法。 ７、廃油の常圧蒸留に際して生じる水を抽出残渣で気化
   することよりなる、特許請求の範囲第１項から第６項ま
   でのいずれか１項記載の方法。 ８、廃油の常圧蒸留で生じる水の気化を燃料の添加下に
   行うことよりなる、特許請求の範囲第１項から第７項ま
   でのいずれか１項記載の方法。 ９、廃油の常圧蒸留で生じる水に気化の前に液状の窒化
   水素含有廃棄物を加えることよりなる、特許請求の範囲
   第１項から第８項までのいずれか１項記載の方法。 １０、廃油の常圧蒸留で生じる水を生物学的廃水清浄法
   で精製処理し、そこに生じる清澄スラッジを抽出残渣と
   一緒に気化することよりなる、特許請求の範囲第１項か
   ら第６項までのいずれか１項記載の方法。 １１、抽出用溶剤としてエタン又はプロパン並びにこれ
   らのガスの混合物を使用することを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項記載の
   方法。 １２、使用した溶剤がブタンの添加剤を含むことよりな
   る、特許請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか
   １項記載の方法。