CH493616A - Verfahren zur Aufbereitung von hochwertigen Ölen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Aufbereitung von hochwertigen Ölen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von hochwertigen Ölen, welches die Entfernung von unerwünschten Fremdstoffen aus hochwertigen Rohölen oder beim Gebrauch entstandener Oxydations-, Polymerisations- und Krackprodukte aus   Alt-Ölen    im kontinuierlichen Prozess ermöglicht.



   Gewisse Roherdöle, Rückstandsöle und Destillatfraktionen von Rohölen weisen einen nicht unerheblichen Gehalt an Schwermaterialien, wie z.B. Vanadium, Eisen.



  Nickel und Kupfer auf, welcher bei katalytischen Spaltprozessen eine Schädigung der Spaltkatalysatoren bewirkt. Ferner ist insbesondere das Vanadium in Erdölrückständen, welche als Heizöle verwendet werden, sehr schädlich, da es zur Korrosion und Lochfrass an metallischen Apparateteilen führt, was auf der Wechselwirkung zwischen den Metallteilen und der heissen Asche, welche bei der Verbrennung der Rückstandsheizöle entsteht, zurückzuführen ist.



   Diese Metalle sind in Form von Porphyrinkomplexverbindungen gebunden, so dass die üblichen Reinigungsmethoden zur Entfernung dieser Metalle ungeeignet sind, da die Komplexverbindungen von alkylsubstituierten Porphyrinen mit Vandium und anderen Schwermetallen neutrale, öllösliche Verbindungen darstellen, welche weniger stark an polaren Oberflächen adsorbiert werden als höhermolekulare aromatische Kohlenwasserstoffe und die Nichtkohlenwasserstoffe in Rohölen oder Erdöldestillaten. Die Porphyrin-Metallkomplexverbindungen sind weitgehend thermisch stabil, so dass sie bei höheren Temperaturen ohne Zersetzung sublimieren oder auch infolge ihrer hinreichenden Flüchtigkeit destillieren und in den Destillatfraktionen erscheinen. Daher ist ihre Entfernung auch durch rein thermische Behandlung nicht möglich.



   Es ist nun bekannt, diese Metallverbindungen in Mineralölen in der Weise zu entfernen, indem das Öl ausreichend lange mit einer zur Spaltung der Komplex verbindungen genügenden Menge an Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Aluminium oder deren Hydriden in feinteiliger Form behandelt wird, und nach der Behandlung die Schwermetalle aus dem Öl abgetrennt werden.



   Es ist weiterhin bekannt, dass Schmieröle beim Gebrauch chemische Veränderungen erleiden, so dass ihre Einsatzmöglichkeit zeitlich begrenzt ist. Bei der Alterung entstehen durch Oxydations-, Polymerisationsund Krackreaktionen Alterungsprodukte, welche ein komplexes Gemisch darstellen, das sich nur schwierig aus dem Öl entfernen lässt. Ausser den aus dem Öl entstehenden Alterungssubstanzen gelangen durch Abrieb Fremdstoffe von aussen in das Schmiermittel. Zur Verbesserung der Schmierfähigkeit und zur Stabilisierung der Öle gegen chemische Angriffe setzt man deshalb den Schmiermitteln Additive, z.B. Metallsalze organischer Verbindungen mit saurem Wasserstoff zu, um die ausfallenden Alterungsprodukte in der Schwebe zu halten, damit es zu keinen Ablagerungen kommt.



   Nun bestehen Altöle aber zum grössten Teil noch aus Substanzen mit guten Schmiereigenschaften, so dass sie nach Abtrennung der Fremdstoffe und der Alterungsprodukte wieder eingesetzt werden könnten oder ein geeignetes Ausgangsmaterial für die erneute Gewinnung von Hochleistungsölen darstellen dürften, sofern eine derartige Abtrennung weitgehend quantitativ ermöglicht werden kann.



   Für die Aufbereitung gealteter öle bzw. auch der zuvorgenannten mit Metallkomplexverbindungen behafteten Rohöle, Rückstandsheizöle und Destillatfraktionen kommen grundsätzlich vier Verfahren zur Anwendung:
1. physikalisch-mechanische Verfahren,
2. Extraktionsverfahren,
3. Adsorptionsverfahren und
4. chemische Verfahren.



   Bei Anwendung der ersten Verfahren kommen hauptsächlich die Filtration und das Zentrifugieren in Betracht. Diese Methode, welche gewöhnlich keine vollständige Regenerierung bringt, führt bei den heute marktüblichen legierten Ölen nur in den seltensten Fällen zu einem Erfolg, weil die Schwebeteilchen durch die Additive  kolloid so fein verteilt werden, dass sie selbst durch Hochleistungsfilter nicht zurückgehalten werden. Die in der Praxis gebräuchlichen Methoden beruhen auf einer Kombination der genannten vier Verfahren. Es kommen neutrale, basische und saure Adsorptionsmittel zur Anwendung. Als Extraktionsmittel und chemisches Regenerierungsmittel wird vorwiegend Schwefelsäure verwendet.



  Nachteilig bei der Schwefelsäureregenerierung sind die grossen   Ölverluste    und der dem Regenerat anhaftende charakteristische Geruch.



   Die Erfindung ging von der Aufgabestellung aus, ein Verfahren zur Aufbereitung von hochwertigen Roh bzw.



     Alt-Ölen    anzugeben, welches eine Abtrennung von Fremdbestandteilen bzw. von Verunreinigungen aus dem zur Regenerierung bestimmten Öl in einfacher Weise gestattet, wobei normalviskose, hellgelbe und nur noch rein nach Mineralöl riechende Endöle erhalten   werden.   



   Das Kennzeichenende der Erfindung wird darin gesehen, dass das Öl mit Wasser und einem Emulgator in eine Emulsion gebracht, dann die Emulsion bei Siedetemperatur mit einem aus einer hydrophoben Kieselsäure und einem Erdalkaliformiat, insbesondere Calciumformiat, gebrochen und anschliessend das regenerierte Öl vom ölhaltigen Rückstand durch Extraktion und Abdestillation des Extraktionsmittels getrennt wird. Das Verfahren kann in vorteilhafter Weise auch kontinuierlich im Kreislauf durchgeführt werden.



   Als hydrophobe Kieselsäure können sowohl auf nassem Wege durch Fällung als auch durch pyrogene Zersetzung der flüchtigen Halogenide als auch im Lichtbogen-Prozess gewonnene und in an sich gekannter Weise mit Organohalogensilanen hydrophobierte Kieselsäure verwendet werden.



   Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnenen Regeneratöle sind geruchlos, sehr wenig gefärbt sie hinterlassen beim Verbrennen praktisch keine Asche und zeichnen sich durch gute Farb- und Oxydationsstabilität aus. Die gelösten Additive und ihre Abbauprodukte werden restlos entfernt.



   Beispiel
An einem Muster eines stark verunreinigten und mit üblichen Methoden nicht mehr zu reinigenden, fast schwarz verfärbten, stark und unangenehm riechenden Altöles wird im folgenden Beispiel das   erfindungsgemäs-    se Verfahren demonstriert:
12 g Altöl werden mit 200 ml Wasser und 4 g eines nichtionogenen Dispergiermittels, z.B. eines Polyglykol äthers, bekannt unter der handelsüblichen Bezeichnung EMULSOGEN, zunächst emulgiert und warm mit wenig Schwefelsäure angesäuert.



   Durch den Emulgierprozess erfolgt einmal die Herauslösung wasserlöslicher Verunreinigungen und zum anderen die Beseitigung pyridinähnlich riechender basischer Verunreinigungen durch die Schwefelsäure.



   Die Emulsion wird dann durch Behandlung mit 3 g eines Gemisches aus 85 Gew.-Teilen einer hydrophoben feinteiligen, gefällten Kieselsäure und 15 Gew.-Teilen Calciumformiat innerhalb weniger Minuten gebrochen, wobei die Ölphase auf der Kieselsäure adsorbiert wird.



   Der ölhaltige Rückstand wird durch Filtrieren gesammelt, getrocknet und im Soxhlet mittels Petroläther extrahiert. Nach Abdestillieren des Petroläthers werden 14 g eines hellgelben, normalviskosen und nur noch rein nach Mineralöl riechenden Endöles erhalten. Durch Verwendung des öllöslichen Emulgators wird auch dieser partiell von der Kieselsäure adsorbiert, woraus die Mehrauswaage von 2 g resultiert.



   Je nach der Beschaffenheit der zu regenerierenden Öle kann entweder ein öllöslicher oder ein   wasseriösli-    cher Emulgator verwendet werden.



   Die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist nicht nur auf die Regenerierung mineralischer Öle beschränkt, sondern kann in gleicher Weise auch auf vegative Öle ausgedehnt werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Aufbereitung von hochwertigen Rohbzw. Altölen, dadurch gekennzeichnet, dass das öl mit Wasser und einem Emulgator in eine Emulsion gebracht, dann die Emulsion bei Siedehitze mit einem Gemisch aus einer hydrophoben Kieselsäure und einem Erdalkalifor- miat gebrochen und anschliessend das regenerierte Öl vom ölhaltigen Rückstand durch Extraktion und Abdestillation des Extraktionsmittels getrennt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als hydrophobe Kieselsäure sowohl auf nassem Wege durch Fällung als auch durch pyrogene Zersetzung der flüchtigen Halogenide oder im Lichtbo aenverfahren gewonnen und mit Organohalogensilanen h#ydrophobierte Kieselsäure verwendet wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als hydrophobe Kieselsäure eine nassgefäll- te Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 50 bis 200 m2/g, vorzugsweise von 100 bis 150 m2/g, verwendet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als hydrophobe Kieselsäure eine auf pyrogenem Wege gewonnene, durch chemisch verankerte Methylgruppen hydrophobierte Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 100 bis 200m2/g, vorzugsweise 150m2/g, und einer mittleren Teilchengrösse von 10 bis 50 m#i, vorzugsweise 20 mp verwendet wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Brechung der Emulsion dem Gemisch zusätzlich geringe Mengen Schwefelsäure zugesetzt werden.

   5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf 100 Gew.Teile Öl 20 bis 100 Gew.Teile des Zusatzgemisches aus Kieselsäure und Erdalkalifor- miat verwendet werden.

   6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Zusatzgemisch verwendet wird, welches auf 100 Gew.Teile hydrophober Kieselsäure 2 bis 50 Gew.Teile Erdalkaliformiat enthält.

   7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Erdalkaliformiat Calciumformiat verwendet wird.