CH404052A - Procédé de raffinage d'huiles minérales - Google Patents

Description

  Procédé de raffinage d'huiles minérales    On sait que les huiles communément obtenues  par distillation de la houille ou du pétrole ne peuvent  généralement pas être employées brutes pour de nom  breux usages de     lubrification,    dissolution,     plastifica-          tion,    isolation, dilution, dispersion et comme agent de  transport de chaleur parce qu'elles ne sont pas suffi  samment stables.  



  En effet, pour ces usages, les huiles employées  doivent résister à différents tests, comme résistance à  la coloration par chauffage, à l'oxydation, à la     résini-          fication,    à la formation d'acides, à la cokéfaction, au  dégazage par les effluves électriques. C'est pourquoi  de nombreux procédés de raffinage sont habituelle  ment mis en     ceuvre    de façon à transformer les huiles       brutes    en huiles élaborées.  



  On a trouvé que des huiles issues directement  ou indirectement de la distillation de la houille ou du  pétrole peuvent être raffinées, par un traitement com  portant deux étapes     successives,    la première étape  consistant en une oxydation de l'huile à raffiner, la  seconde en une distillation des produits de la pre  mière pour en séparer les composants stables ou  stabilisés des composants     résinifiés    ou oxydés, un  traitement par un agent alcalin s'intercalant entre ces  deux étapes ou s'exécutant avec l'une ou l'autre.  



  Basée sur ces constatations, la présente     invention     a pour objet un procédé de raffinage d'huiles minéra  les en vue de l'obtention d'une huile stable.    Ce procédé est caractérisé en ce que l'on fait su  bir à une huile minérale une oxydation à une tempé  rature comprise entre 100 et     250o    C, un traitement  par un agent alcalin et une distillation, l'oxydation  et la distillation étant exécutées séparément dans l'or  dre ci-dessus.    L'oxydation peut être effectuée par un gaz oxy  dant, comme l'oxygène, l'oxygène enrichi d'ozone,       l'-air,    des peroxydes organiques ou inorganiques en       présence    de diluants inertes, comme l'azote.

   Ainsi  l'oxydation par l'air atmosphérique peut donner dans  de nombreux cas des résultats satisfaisants.    La température à laquelle     est    conduite l'oxyda  tion est comprise entre 100 et     2501)    C, et de préfé  rence     entre    130 et     180a    C.  



  L'oxydation peut être effectuée à des pressions  variables, l'accroissement de la pression du gaz oxy  dant accélère le processus.  



  Le traitement par un agent alcalin peut être effec  tué simultanément avec l'oxydation. Comme agent  alcalin on peut citer les hydroxydes de métaux alca  lins ou alcalino-terreux,     ceux-.ci    étant de préférence  dissous partiellement ou totalement dans l'eau de fa  çon à en améliorer le contact avec l'huile.  



  L'agent     alcalin    peut également être à l'état fondu  suivant la température à laquelle est     effectuée    l'opé  ration et suivant la nature de l'agent alcalin employé.  



  La quantité d'agent alcalin consommée est géné  ralement inférieure à 5     ()/o    du poids d'huile à     raffiner.     Cependant, pour améliorer le contact avec l'huile et  accélérer le     processus,    il est possible d'employer une  plus grande quantité d'agent alcalin, la partie n'ayant  pas réagi pouvant être consommée dans une opéra  tion ultérieure.  



  Le contact entre l'huile et l'agent .alcalin, si ce  dernier est employé en phase aqueuse, peut être amé  lioré par l'adjonction d'agents     tensioactifs    facilitant  la formation d'une émulsion. Mais généralement les  huiles traitées forment, par oxydation, des acides or-           ganiques,        transformés    en savons par réaction avec  les agents alcalins, présents, ce qui fait qu'une émul  sion stable est obtenue rapidement..  



  L'oxydation nécessite un temps plus ou moins  long suivant l'agent oxydant et la température em  ployés ; dans le cas de l'air et en discontinu, elle  dure au moins une heure, généralement moins de  vingt heures, le plus souvent entre 5 et 8 heures.  



  Le contact entre l'huile et l'agent oxydant peut  être intensifié par des moyens mécaniques et ainsi  diminuer le temps nécessaire à l'oxydation.  



  La distillation, qui est de préférence sous pres  sion réduite, a pour but de séparer, du mésange  obtenu, par l'oxydation, d'une part, une fraction raf  finée et d'autre part, un résidu lourd contenant le  cas échéant l'agent alcalin non consommé.  



  Le raffinat peut constituer une fraction plus ou  moins, importante par rapport à la .quantité d'huile  mise en     oeuvre    au départ suivant la qualité et l'ori  gine de cette huile initiale.  



  Le résidu est un     bitura;    plus ou moins plastique  suivant la quantité d'huile qui y a été laissée. Le  résidu est généralement     auto-émulsionnable,        c'est-          à-dire    qu'il forme une émulsion par addition d'eau.  Ce résidu peut donc trouver des applications comme  émulsifiant de bitumes.  



  Le     raffinat    peut être, soit employé directement  soit utilisé     comme    base de fractionnement par sol  vant sélectif de façon à en séparer une fraction riche  en saturés et une     fraction    riche en aromatiques et en  composés polaires.  



  Un avantage du procédé de raffinage qui fait  l'objet de la .présente invention est que ce procédé  peut être appliqué à des huiles issues de très nom  breuses origines, qu'elles soient issues de la distilla  tion de la houille, de la distillation du pétrole. Il peut  également être appliqué avec succès à des huiles rési  duaires provenant d'un emploi préalable ou des huiles  de toutes origines, telles que fractions lourdes issues  de procédés de     craquage,    résidus d'extraction par  solvant sélectif     (S0,,    phénol,     furfural)    ou huiles  provenant d'autres procédés conventionnels de l'in  dustrie des hydrocarbures, impropres à l'emploi du       fait    de leur couleur foncée et de leur instabilité.  



  Un autre avantage du     procédé    de raffinage de la  présente invention est que les huiles raffinées obte  nues peuvent être aussi bien aliphatiques que     naph-          téniques,    ou aromatiques et qu'elles peuvent être ri  ches en oxygène et en soufre fixés à l'état de fonc  tions chimiques stables, ces dernières     étant    dotées  parfois d'un effet stabilisant vis-à-vis d'oxydations  ultérieures.  



  La distillation pratiquée selon le procédé de raf  finage de l'invention et qui s'exécute après l'oxyda  tion peut faire partie d'une des distillations néces  saires par ailleurs au     raffinage    des huiles     brutes.     Ainsi, un pétrole brut, débarrassé des fractions légè  res, distillant sous pression atmosphérique peut être    traité suivant le procédé de l'invention et la distilla  tion de fractionnement peut     être    celle de ce     procédé.     



  Les exemples suivants illustrent le procédé de  l'invention.  



  <I>Exemple I</I>  2 litres d'une huile obtenue par distillation d'un  pétrole brut, entre     150     et     190     C sous une pression  réduite voisine de 3 millimètres de mercure, sont  introduits dans un autoclave en acier de 10 litres  de capacité ; l'autoclave est ensuite fermé et chauffé  progressivement. A     150     C la température est stabi  lisée et l'on introduit de l'air sous pression de 5 at  mosphères et l'on agite vigoureusement l'autoclave  pendant six heures. Après refroidissement, on addi  tionne 100 centimètres cubes d'une solution aqueuse  de soude à 20 (Vo. L'agitation est maintenue pendant  vingt minutes.

   Puis la masse obtenue est tout d'abord  chauffée pendant 10 minutes pour éliminer l'eau qui  y était contenue, puis distillée sous pression réduite  de 3 millimètres de mercure jusqu'à distillation de       80        %        de        la        masse.        Le        condensai        obtenu        de        cette        dis-          tillation    se présente sous l'aspect d'un huile très  claire ne formant pas de dépôt résineux et ne fonçant  pas sensiblement en coloration après un chauffage  de 20 heures à     

  120,,    C.    <I>Exemple 2</I>    Dix litres d'une huile obtenue par distillation d'un  pétrole brut, entre     180     et     200     C sous une pression  réduite voisine de 3 millimètres de mercure, sont  additionnés à deux litres d'une solution de potasse à  6     %        dans        un        appareil        ouvert        de        forme        cylindrique,     à axe vertical, muni d'une tubulure plongeante per  mettant le barbotage dé gaz dans la masse.  



  L'ensemble est chauffé progressivement, puis  maintenu à une température de     100o    C. On fait en  suite barboter dans la masse chauffée un débit d'air  régulier, voisin de 500 litres par heure. Quand 6 mè  tres. cubes d'air ont été injectés, la masse est trans  vasée dans un appareil de distillation sous pression  réduite et distillée jusqu'à obtention de 7,5 litres d'un       condensai    clair ; ce dernier ne forme pas de dépôt  résineux et ne fonce pas après un chauffage de  20 heures à     120     C. L'huile obtenue ne semble pas  se dégrader     sensiblement    sous l'action d'irradiations  solaires prolongée. Le résidu noir obtenu de la dis  tillation s'émulsionne très facilement dans l'eau.

      <I>Exemple 3</I>    Dix litres d'une huile obtenue par distillation de  la houille sont traités dans les mêmes conditions que  celles décrites dans l'exemple 2.  



  La distillation est conduite jusqu'à obtention de  5 litres de condensai. Ce     condensat,    de couleur claire,  est beaucoup plus inerte au chauffage et aux irra  diations ultraviolettes que l'huile initiale.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de raffinage d'huiles minérales en vue de l'obtention d'une huile stable, caractérisé en ce que l'on fait subir à .une huile minérale une oxyda tion à une température comprise entre 100 et 250o C, un traitement par un agent alcalin et une distillation, l'oxydation et la distillation étant exécutées séparé ment dans l'ordre ci-dessus. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'oxydation est exécutée à une température comprise entre 130 et 180 C. 2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'oxydation et le traitement par un agent al calin ont lieu simultanément. 3.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée par un gaz oxydant, comme l'oxygène, l'oxygène enrichi d'ozone, l'oxy gène dilué d'un gaz inerte, l'air. 4. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'oxydation est exécutée pendant un temps compris entre 1 et 20 heures. 5. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'agent alcalin est un hydroxyde de métal al calin ou alcalino-terreux. 6.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le traitement par un agent alcalin et la distil lation sont exécutés simultanément. 7. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée en .présence d'eau. 8. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée en présence d'un agent catalyseur. 9. Procédé selon la revendication et la sous-re- vendication 8, caractérisé en ce que l'agent catalyseur est un oxyde de fer ou de cobalt.