BR0215816B1

BR0215816B1 - processo para a refinação de óleos de petróleo usados por extração com solventes alifáticos.

Info

Publication number: BR0215816B1
Application number: BRPI0215816-7A
Authority: BR
Inventors: Jeronimo Angulo Aramburu
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2012-11-27
Also published as: WO2004007644A1; RU2288946C2; BR0215816A; EP1559768B1; CN1649984A; EP1559768A1; CN1267534C; PT1559768E; US20040007499A1; ES2263798T3; DE60211041T2; US7226533B2; CA2492563A1; DE60211041D1; AU2002368067A1; RU2005103839A; CA2492563C; ATE324421T1; MXPA05000637A

Description

"PROCESSO PARA A REFINAÇÃO DE ÓLEOS DE PETRÓLEO USADOS POR EXTRAÇÃO COM SOLVENTES ALIFÁTICOS" Campo da Invenção

A presente invenção refere-se, de uma maneira geral, ao rerefino de óleo usado, uma operação industrial que consiste da recuperação de óleos de base, pela separação dos mesmos a partir de outros produtos e contaminantes, de tal maneira que os mesmos possam ser usados outra vez como base de lubrificantes. Mais especificamente, a presente invenção descreve um método para a rerefinação de óleos de petróleo usado, pela extração com solventes alifáticos, caracterizada por um processo compreendenda etapas de separação diferentes, depois da eliminação do solvente de extração.

Os óleos de petróleo refinados, os quais são usados para a fabricação de lubrificantes e outros óleos industriais, são chamados de bases de lubrificantes ou bases de óleo de lubrificação.

Os lubrificantes e os outros óleos industriais são produzidos pela mistura de bases de lubrificante com aditivos, alguns dos quais contém metais (Ca, Zn, etc.) os quais outorgam aos mesmos as qualidades necessárias para a sua aplicação (a resistência a oxidação, ao cisalhamento, e a temperatura, as qualidades de emulsificação e de anti formação de bolhas em um gás liquido, a mudança mínima em viscosidade com temperatura, etc . ) .

Os óleos, descartados depois de terem sido usados em motores e outras máquinas, são chamados de óleos usados. Eles contém bases de lubrificantes e aditivos e os seus produtos de ruptura (frações de petróleo mais leve tais como nafta e gás- óleo, e os mais pesados tais como o asfalto e o coque) . Eles também contém contaminantes adquiridos durante a sua coleta a partir de garagens e postos de gasolina, tais como água, glicol e solventes.

Antecedentes da Invenção

A separação dos asfaltos, aditivos e produtos de ruptura é usualmente realizada pela destilação à vácuo dos óleos de base. Os referidos processos envolvem o aquecimento do óleo usado até temperaturas acima de 300 °C, algo que produz reações de craqueamento que bloqueiam prejudicialmente a troca de calor e o equipamento de destilação e produzem a corrosão.

Para reduzir o bloqueio prejudicial do equipamento, na separação dos asfaltos e dos aditivos pela destilação, vários processos tem sido usados. 0 pedido de patente internacional publicado sob o No. WO 9407798 (Viscolube Italiana Spa, 1994), trata o óleo usado com uma base forte antes de separar os asfaltos e os aditivos e conduz esta separação pela destilação em vácuo moderado (20-30 mbars) e em altas temperaturas (350°C) sob as quais as moléculas do aditivo são quebradas. 0 pedido de patente internacional publicado sob o No. WO 9471761 (Sotulub, Tunez, 1994) conduz uma série de tratamentos com bases fortes a 150°C a 250°C antes da separação dos asfaltos e dos aditivos, a qual neste caso é desempenhada em um equipamento de vaporizaçâo de camada fina com temperaturas bastante moderadas (310 °C) e um vácuo alto (1 mbar). Outros processos ("The Vaxon Process", K. Kenton y J. Hedberg, First Intern. Congress on Liquid Waste Refining, 23 de maio de 1994, São Francisco) usa uma série de vaporizações relâmpago.

Todos estes processos os quais separam os asfaltos e os aditivos por destilação, requerem um aquecimento acima de 300°C e assim sendo produzem bases de lubrificantes com um odor, uma cor, uma acidez, uma corrosão etc. maior do que aqueles de uma base de óleo a partir da primeira refinação, então requerendo uma etapa final de refinação. Tradicionalmente, esta etapa final de refinação tem sido feita com ácido sulfúrico e com argilas absorventes mas este processo tem sido quase todo abandonado por causa do seu caráter descontínuo, porque o mesmo produz resíduos de refugo sulfonados de difícil gerenciamento e porque é muito caro. Por esta razão os pedidos de patente holandesa 8306023 (KTI, 1985) ou européia EP 574272 (Chem. Eng. Partners, 1993), entre outros, usam sistemas de hidrogenação catalítica.

Contudo, por causa do grande investimento que é necessário para a hidrogenação catalítica, há uma tentativa de se buscar alternativas. Por exemplo, no pedido de patente alemã DE 313336 (Buss A. G., 1985), antes da separação dos asfaltos e aditivos por destilação, o óleo é tratado com hidróxidos alcalinos a 230 - 260° C em um reator fechado, enquanto a patente norte-americana No. 4.834.868 (F. J. Lappin, 1989), conduz o tratamento com hidróxido alcalino no adensamento da coluna usada para a separação dos asfaltos e dos aditivos. Um tratamento cáustico a 200 0C a 300 °C, combinado com oxidação, é conduzido depois da separação dos asfaltos e dos aditivos no pedido de patente internacional publicado sob o No. WO 9826031 (Sotulub, Tunísia, 1994), que requer uma destilação final das bases de lubrificante depois da refinação cáustica. Como uma alternativa para a separação de asfaltos e

de aditivos pela destilação à vácuo, os processos de extração, usando solventes líquidos, tem sido desenvolvidos

("desasfaltamento" com solvente). Estes processos operam em temperaturas próximas a de ambiente assim sendo evitando em grande extensão os problemas de bloqueio prejudicial ao equipamento e o craqueamento de asfaltos, de aditivos e dos produtos de ruptura uma vez que estes são separados antes da destilação das bases de lubrificantes. O solvente mais comumente usado é o propano liquido, o qual é descrito em vários pedidos de patente, tal como pedido de patente belga BE 873451 (Snam Pruggeti Spa, 1979).

No processo de "desasfaltamento"" de solvente, extratos de propano, por dissolução, preferencialmente nafta, gás-óleo e bases e descartes de lubrificantes, como rafinados, o asfalto e a água, os quais tem uma baixa solubilidade em propano. O rafinado retém a maioria dos aditivos, os produtos de ruptura, os asfaltos, e todas as águas e glicóis. Depois de separar o propano por evaporação e depois de reciclar o mesmo, as bases de lubrificantes extraídas são submetidas a uma destilação atmosférica para separar os produtos leves, e a uma destilação à vácuo para separar o gás-óleo e as bases de lubrificantes. Estas bases ainda requerem um tratamento leve de refinação com argila ou hidrogenização para alcançar a qualidade usualmente alcançada nas bases da primeira refinação (pedido de patente da Foster Wheeler Corp. US 433639, depositada em 16/01/74 e na patente norte-americana No. 3.919.076, de 11/11/75 de Cutler).

Embora a separação prévia de asfaltos e de aditivos, em temperaturas moderadas pelo "desasfaltamento" com solvente reduza os problemas de bloqueio prejudicial, o mesmo ainda persiste por causa de uma pequena proporção de aditivos que são extraídos com propano. Por esta razão, os pré-tratamentos químicos do óleo usado, antes do processo de "desasfaltamento" com solvente, foram introduzidos. Estes pré-tratamentos usam compostos básicos e catalistas de transferência de fase (J. Krzykaws ki, M. R. Williams, PCT US/99/116600) e aumentam a eficiência da separação de aditivos no processo de "desasfaltamento" assim sendo reduzindo os problemas de bloqueio prejudicial, mas ainda não erradicaram os mesmos integralmente. Objetivos da Invenção Os processos correntes de rerefinação de óleo usado

pela extração com solventes alifáticos (propano, etc.) são caraterizados pelo fato que os mesmos requerem os seguintes etapas, os quais são delineados na Figura 1 (tecnologia anterior):

.1.0 "desasf altamento" com solventes (com ou sem

pré-tratamento químico).

.2. A separação dos produtos leves pela destilação em uma pressão atmosférica.

.3. A separação do gás-óleo e das bases por destilação à vácuo.

.4. A refinação final das bases (argilas absorventes, hidrogenização, etc.).

O objetivo da presente invenção é aperfeiçoar a destilação atmosférica (fase 2) e a destilação à vácuo (fase 3) do óleo usado depois da extração com propano de tal maneira que o processo funcione continuamente, sem as paradas freqüentes para a limpeza e sem a corrosão do equipamento.

Um outro objetivo da presente invenção é alcançar um nível de qualidade dos óleos de base destilados à vácuo comparável aquele dos óleos primeiramente refinados, de tal maneira que não seja necessário conduzir uma etapa de refinação final usando argilas absorventes ou hidrogenização (fase 4) .

Um outro objetivo do processo da invenção é evitar os problemas de contaminação por resíduos sólidos, por águas descartadas e por odores produzidos pelos métodos atuais de extração por solventes.

Finalmente, o processo de invenção alcança estes objetivos sem usar um equipamento ou técnicas que requerem um grande custo em investimentos ou manutenção cara tal como a hidrogenização catalitica ou a destilação à alto vácuo de camada fina.

Descrição Detalhada da Invenção

Foi descoberto que o bloqueio prejudicial nos trocadores de destilação a calor é reduzido em uma grande escala e que as propriedades dos óleos de base são bastante aperfeiçoadas, se os óleos usados, depois de serem extraídos com propano líquido, são destilados em temperaturas moderadas, atingindo porcentagens de vaporização baixa nos trocadores e uma velocidade linear alta ao longo dos tubos de trocadores. Com este propósito, a torre tradicional de destilação atmosférica é substituída por uma torre de vaporização relâmpago e a destilação à vácuo é conduzida em uma temperatura moderada usando, na destilação à vácuo, a recirculação do líquido para a alimentação.

A presente invenção proporciona um processo pelo qual os óleos de petróleo usados são regenerados pela extração com solventes alifáticos, caracterizado pelo fato que o processo inclui, depois da eliminação do extrato de solvente, as seguintes etapas:

a) uma vaporização relâmpago continua, sob pressão atmosférica ou quase atmosférica, para separar frações leves na presença de pequenas quantidades de um composto básico ou um agente de redução ou uma mistura de ambos.

b) uma destilação continua, em uma coluna de fracionamento do líquido de fundo obtido na etapa a), sob um vácuo e temperaturas moderadas; na presença de um composto básico ou de um agente de redução ou de uma mistura de ambos; com a recirculação a partir da parte inferior da coluna para a sua alimentação; a separação, com cortes laterais, o gás-óleo de vácuo ou óleo de spindle e as bases lubrificantes e um óleo combustível ou um componente asfáltico na parte inferior da coluna.

Dai, a vaporização relâmpago continua em uma pressão atmosférica é conduzida no processo da invenção, pelo pré- aquecimento do extrato "desasfaltado" e pela transferência do liquido para um separador de vapor - líquido.

Este sistema tem sido mostrado como sendo muito mais efetivo do que a destilação de torre condensada ou de placa, usada nas tecnologias anteriores ou clássicas, a qual requer uma caldeira de recozer inferior, na qual o líquido é submetido a temperaturas de 250 0C a 300 0C para gerar vapores na seção de rascar da coluna, produzindo, nestas temperaturas, um bloqueio prejudicial rápido na caldeira de recozer e na coluna inferior.

Similarmente, a destilação de fracionamento à vácuo é conduzida, no processo da invenção, sob um vácuo e temperaturas moderados, usando os materiais condensados de baixa perda de pressão, de tal maneira que as temperaturas, as quais as bases são submetidas no processo de destilação, permanecem abaixo de350 °C.

Estas condições representam uma vantagem clara em comparação com as temperaturas de "desasfaltamento" de 350 0C que produzem um bloqueio prejudicial no trocador de calor e o craqueamento das bases lubrificantes, afetando as suas propriedades e fazendo necessário desempenhar uma etapa final de refinação pela hidrogenização. A vaporização relâmpago da etapa a) pode ser conduzida em temperaturas entre 150 °C e 260 °C, preferivelmente .220 cC, em pressão atmosférica ou quase atmosférica. O extrato de "desasfaltamento", ou alimentação, é preferencialmente aquecido em temperaturas entre 150 0C e 250 cC em um trocador de calor usando um aqente de aquecimento ou um fluido térmico em temperaturas entre 250 cC e 320 °C. Então uma separação de liquido-vapor é conduzida, com ou sem o refluxo das frações leves do liquido destilado até o topo do separador.

Preferivelmente, o liquido separado na etapa de vaporização relâmpago da etapa a) é recirculado de volta para a alimentação e a razão de circulação para a alimentação é entre .0.5 e 5, expressa por peso.

A destilação continua da etapa b) é conduzida em temperaturas entre 310 0C e 335 0C, e em uma pressão entre 2 e 8 mbars. O vácuo é preferencialmente produzido por uma bomba mecânica, os gases e os vapores do qual são queimados em uma fornalha com a ajuda de um liquido ou de combustíveis gasosos. O aquecimento da alimentação para a coluna de destilação à vácuo é preferencialmente feita usando um trocador de calor de tubo e de invólucro e o agente de aquecimento é um óleo térmico em uma temperatura entre 350 0C e 390 °C.

Por outro lado, a pressão do processo da invenção é mais alta do que aquela característica dos processos de vaporização de camada fina (1 milibar) algo que resulta em uma redução notável no tamanho e na complexidade do equipamento.

O nível de pressão reduzida usada na destilação à vácuo (em torno de 2 a 8 mbars) é alcançado usando bombas mecânicas à vácuo, um sistema preferido aos sistemas de ejetor de vapor, porque o mesmo evita a produção de grandes volumes de água condensada contaminada com um odor desagradável que poderia requerer dispositivos complicados de prevenção contra a contaminação. Os gases de saida da bomba mecânica à vácuo são levados para uma fornalha de gás ou de combustível líquido onde os mesmos são queimados para eliminar vestígios dos produtos que produzem o odor.

O bloqueio prejudicial dos tubos do trocador de calor usados na destilação sob pressão atmosférica e sob pressão reduzida é favorecido se as paredes dos tubos do trocador atingem altas temperaturas. Este efeito é reduzido evitando o aquecimento direto dos tubos por gases de combustão nas fornalhas. O aquecimento é preferencialmente conduzido em trocadores de calor com um fluido térmico intermediário, o qual, é circulado pelo lado de fora dos tubos a aproximadamente 250 0C a 320 na

destilação atmosférica e a aproximadamente 350 0C a 390 0C na destilação de pressão reduzida.

Similarmente, a recirculação do líquido de destilação atmosférica ou do líquido inferior da destilação de pressão reduzida tem dois efeitos benéficos nos tubos do trocador de calor:

.1) 0 de aumentar a velocidade linear e o regime de

turbulência, assim sendo evitando pontos quentes e depósitos sobre a superfície dos tubos.

.2) 0 de aumentar a razão líquido - vapor, reduzindo o volume ocupado pelos vapores e evitando a produção de pontos quentes sobre as áreas da superfície dos tubos em contato com a vapor, onde o coeficiente de transferência de calor a partir do lado do processo é muito menor, e com isto, a probabilidade de depósitos formando sobre a superfície dos tubos.

Portanto, as condições de destilação do processo da invenção, e especialmente aquelas da destilação à vácuo, permitem com que as reações de bloqueio prejudicial e de craqueamento sejam evitadas sem o uso de aparelhos excessivamente grandes tais como aqueles requeridos pela tecnologia anterior.

Similarmente, foi descoberto que, quando o produto, extraído com solventes alifáticos, é destilado sob condições de temperatura moderada, na presença de um produto básico (hidróxido alcalino), as características dos óleos de base são aperfeiçoadas rotativamente, e, ao mesmo tempo, a limpeza do sistema é aumentada e a corrosão desaparece.

O uso de pequenas quantidades de hidróxidos alcalinos depois da separação do asfalto não tem sido descrita nos processos de rerefinação por extração de solventes de óleos usados.

As temperaturas de reação dos hidróxidos alcalinos em outros processos de rerefinação que não usam a extração de solventes, variam a partir de 200 0C a 300 0C e isto é feito antes ou durante a separação dos asfaltos, usualmente requerendo um aparelho no qual o óleo e o hidróxido são misturados juntos e reagem. No processo da invenção, o tratamento conduzido com um agente básico depois da separação dos asfaltos tem características e condições diferentes, conforme abaixo explicado:

a) O agente básico, geralmente introduzido como um hidróxido alcalino em uma solução aquosa concentrada, perde água na destilação relâmpago atmosférica, tornando-se um produto anídrico com maior atividade. A eliminação da água previne tendo que usar um equipamento de alta pressão, equivalente a pressão do vapor da água a 2 00 cC a 300 'C.

b) 0 produto anídrico é conduzido na direção de uma coluna de destilação de fracionamento sob vácuo, onde as temperaturas de 310 0C a 335 0C são atingidas, uma variação na qual a taxa da reação é muito mais rápida do que aquelas descritas nos outros processos, assim sendo tendo um efeito de refinação muito maior.

c) Nestas temperaturas e com um produto anidrico, os dispositivos para a mistura ou os aparelhos de reação não são requeridos e a destilação pode ser conduzida na presença de pequenas quantidades de agente básico para alcançar o efeito desejado. As reações ocorrem preferencialmente no circuito na parte inferior da coluna de vácuo e na sua recirculação para a coluna de alimentação.

Similarmente, também foi descoberto que a adição de pequenas quantidades de um agente de redução, em particular, hidracina, na destilação contribui para o aperfeiçoamento da qualidade das bases de lubrificantes obtidas. Embora o emprego de hidracina para eliminar oxigênio molecular a partir das caldeiras, formando água e N2 molecular, assim como o uso de hidracina como um redutor em reações orgânicas, são conhecidos, nenhuma referência foi encontrada para o seu uso na refinação de óleos lubrificantes. Contudo, é conhecido o fato que nas temperaturas empregadas nas temperaturas de destilação à vácuo, por exemplo, acima de 270 cC, a hidracina decompõe-se em H; e N;.

Finalmente, visto que o composto básico usado, depois de passar através da zona de vaporização relâmpago e da destilação de fracionamento à vácuo, termina como parte do produto da coluna inferior, usado como um óleo combustível ou asfalto, um processo para a sua extração com água foi idealizado que permite a sua recuperação e a redução do conteúdo alcalino no produto da destilação da coluna inferior.

Em uma aplicação específica da invenção, o produto a partir da base da coluna de destilação à vácuo da fase b) é resfriado, preferencialmente em temperaturas entre 80 0C e 160 C, e extraído com água sob uma pressão acima daquela da pressão do vapor da água correspondendo a temperatura usada, para dissolver e recuperar o composto básico e para reduzir o seu conteúdo no produto da coluna inferior.

Em uma outra aplicação específica da invenção, a destilação contínua na coluna de fracionamento da etapa b) é desempenhada em dois ou mais recipientes em série. Foi demonstrado que, a aplicação em conjunto e

simultânea destes princípios, na forma ilustrada na descrição e nos exemplos, leva a resultados que não podem ser obtidos pela ação individual de qualquer um destes.

A aplicação dos princípios, descritos neste pedido de patente, permite com que os objetivos especificados sejam alcançados, isto não sendo possível com os processos existentes para a rerefinação de óleos por extração de solventes. Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 2 do anexo, esboça graficamente o processo da invenção que é descrito na seguinte seção:

O fluxo A de óleo usado "desasfaltado", ao qual o reagente básico B é adicionado, é misturado com o fluxo reciclado a partir da parte inferior do recipiente de vaporização relâmpago C, e é pré-aquecido até temperaturas preferencialmente dentro da variação entre 180 0C e 260 0C no trocador de calor (1), onde ocorre uma mistura de vapor e de líquido.

A mistura é separada em um recipiente (2), obtendo um fluxo de vapor D de hidretos de carbono leves, solvente e água, que são condensados em um refrigerador (3) e separado (4) como uma camada superior de hidreto de carbono R, uma fase de água F a qual é coletada na parte inferior e em gases não condensados S os quais saem pela parte superior. Opcionalmente, uma parte de R pode ser usada como refluxo no (2) para prevenir com que as frações pesadas sejam misturadas com os vapores de fluxo superior do (2).

Uma parte C da parte inferior do separador (2) é recirculada e misturada com A para reduzir o percentual de vaporização em (1) e para aumentar a velocidade linear ao longo dos tubos de (1), assim sendo controlando o bloqueio prejudicial do tubo que pode ocorrer pelo depósito de frações pesadas e de contaminantes. Ά razão de peso de C para A é geralmente compreendida entre 1 e 5.

O G remanescente a partir das partes inferiores do separador, misturado com a corrente recirculante (H) a partir da parte inferior da coluna de destilação de fracionamento é aquecido em um trocador de calor (5) em temperaturas moderadas, preferencialmente entre 315 0C e 335 °C. A mistura de vapor- liquido (I) é introduzida na zona de vaporização relâmpago da coluna (6) Esta coluna opera sob pressão reduzida (geralmente entre 2 e 10 mbars no máximo) e é desenhada com camas de materiais de adensamento de baixa perda de pressão de tal maneira que a pressão na base é usualmente entre 10 e 20 mbars, assim sendo atingindo as temperaturas moderadas previamente indicadas.

A coluna de fracionamento pode ser desenhada de tal maneira que de duas a cinco extrações laterais (cortes laterais) podem ser obtidas. A Figura 1 mostra um desenho de três extrações correspondendo a produção de um vácuo de gás-óleo ou um de um óleo de fuso de base K, um óleo de base leve L e um óleo de base pesado M, os quais são enviados para os seus respectivos tanques de armazenamento. O produto a partir da parte inferior da coluna de fracionamento (6) é dividido em duas correntes. A corrente N é a produção do óleo combustível que também pode ser usado como um aditivo e um fluidizador de asfalto e que é enviado para o armazenamento; e a corrente H é recirculada para a alimentação G da coluna de destilação de fracionamento, para controlar o bloqueio prejudicial do tubo do trocador (5) pela redução do percentual de vaporização e pelo aumento da velocidade linear ao longo dos tubos.

O aditivo de redução pode ser adicionado só ou em uma mistura com o composto básico em vários pontos da unidade identificada B, S e Τ. A melhor eficiência é atingida pela adição do composto básico em Beo agente de hidrogenização no refluxo do óleo pesado T ou na zona de vaporização relâmpago S.

Opcionalmente, o agente básico que circula através do trocador (1), separador (2), trocador (5) e a parte inferior da torre (6) deixando a mistura junto com o óleo combustível N, pode ser extraído com água e recirculado para B. Para fazer isto, a corrente N a partir da parte inferior da coluna (6) é resfriada no trocador (7), adicionando água Q em um misturador (8). A fase aquosa do hidróxido alcalino P é separada a partir da fase orgânica de óleo combustível no separador (9).

0 diagrama da Figura 1 mostra uma representação simplificada de um processo prévio de acordo com o estado da técnica. EXEMPLOS

Exemplo No. 1: (o processo de acordo com o estado da técnica)

Um produto com as seguintes características foi usado como óleo usado: - Cor .......................................... escura - Ponto de fusão C.O.C ......................... 165° C

- Viscosidade (ASTM D445) a IOO0 C .............. 12.6 cst

- H20 (ASTM D95) ................................ 4,5%

- Metais ........................................ 3500 ppm

- Destilação ASTM D 1160

. Ponto inicial ...................... 224.5

. Ponto final ........................ 527.7

. Total destilado (%) ................ 89.0

.1000 kgs/h deste óleo são extraídos com 2500 kgs/h de propano líquido em um sistema contínuo em conformidade com as especificações do pedido de patente PCT/US 99/116600. A mistura é continuamente bombeada para um separador de fase. A solução de propano é continuamente extraída a partir da saída da fase superior, pela destilação do propano, 890 kg/h de extrato. A fase aquosa mais baixa e asfáltica é bombeada para

um vaporizador, obtendo, como um destilado, 45 kgs/h de água com um alto conteúdo de COD, que é enviado para uma planta de tratamento de água eficiente, e, 65 kgs/h de um produto asfáltico de parte inferior que inclui os aditivos e os outros contaminantes.

O extrato obtido no processo de "desasfaltamento" é bombeado em uma taxa de 890 kgs/h para uma coluna de destilação atmosférica, obtendo 15 kgs/h de uma variação de gasolina de fração leve e 875 kgs/h de um produto inferior que ainda contém15 kgs/h de uma fração leve. A recaldeira desta coluna, aquecida com um óleo térmico a 375 C, para manter 300 cC na parte inferior da coluna, requer uma limpeza freqüente.

O produto inferior, obtido na coluna de destilação atmosférica, é bombeado em uma taxa de 875 litros/hora através do pacote tubular de uma fornalha de gás natural para atingir a temperatura de 345ü C e é introduzido em uma coluna de destilação de fracionamento, a parte superior da qual tem uma pressão de 20 mbars.

Os seguintes produtos foram obtidos: 60 kgs/h de gás-óleo à vácuo

350 kgs/h de óleo leve 310 kgs/h de óleo pesado 135 kgs/h de óleo combustível

Os óleos de base tem as seguintes características: Óleo leve Óleo Pesado

Viscosidade a 100° C (ASTM D445), cst 5.07 8.05

Cor (ASTM D1500) 4 5

Acidez (mg KOH/gr) >0.10 >0.10

O pacote de alimentação tubular da coluna de destilação à vácuo precisa de limpeza a cada 7-15 dias e o material de empacotamento deveria ser limpo a cada seis semanas.

Este exemplo mostra que os óleos de base obtidos com a tecnologia de extração prévia por solvente requer uma etapa final de refinação uma vez que os mesmos não tem uma coloração ou acidez satisfatórias.

Na verdade, se os óleos de base prévios são tratados a 140 0C por 15 minutos, com 5% em peso de uma argila absorvente (contendo CaO), a cor seria reduzida por 2 pontos e a acidez permaneceria em torno de 0.04 KOH/gr. Exemplo No. 2 (processo de acordo com a invenção):

Um total de 1,000 g do mesmo óleo como aquele descrito no Exemplo No. 1 é extraído com propano, conforme indicado naquele exemplo, obtendo, depois da separação do propano, 890 kgs/h do extrato que é bombeado junto com 900 kgs/h do líquido de recirculação através de um trocador de calor aquecido com fluido térmico a 275 0C a uma temperatura de 225 °C. A mistura resultante é levada para um separador de liquido-vapor sob pressão atmosférica. Um total de 30kg de frações leves é obtido na parte superior do separador, enquanto 1760Kgs/h são obtidos na parte inferior do recipiente, dos quais 900Kgs/h são circulados para a alimentação.

0 produto inferior da vaporização relâmpago atmosférica, 860 Kgs/h, é misturado com 3500 kgs/h da parte inferior da coluna à vácuo e é aquecido em um trocador de calor de tubo e de invólucro com um óleo térmico a 3 70 °C, para atingir uma temperatura de 325 0C, e depois sendo introduzido na zona relâmpago de uma coluna à vácuo empacotado com um material de baixa perda de pressão. A pressão na sua seção superior é de 5 mbars e na seção inferior é 12 mbars.

Os seguintes produtos foram obtidos:

30 Kgs/h de óleo spindle 370 Kgs/h de óleo leve 310 Kgs/h de óleo pesado 140 Kgs/h de óleo combustível Os óleos de base têm as seguintes características:

Óleo leve Óleo pesado Cor 2.5 3.0

Acidez (mg KOH/gr) 0.10 0.10

0 trocador de alimentação da coluna de vácuo pode ser operado por um longo tempo sem precisar de limpeza.

0 exemplo mostra que o desenho e a operação da destilação do produto extraído por solvente usando o processo de acordo com a invenção, aumenta muito a operacionalidade e aperfeiçoa as propriedades dos óleos de base embora a sua qualidade não atinja os valores típicos dos primeiros óleos refinados.

Exemplo No. 3 (o processo de acordo com a invenção):

No exemplo 2, uma solução de hidróxido de potássio de 50% em peso é adicionada ao extrato sendo bombeado para a vaporização relâmpago atmosférica. Pode ser observado a partir da seguinte tabela que as características dos óleos de base são aperfeiçoadas conforme a quantidade de aditivo usada é aumentada:

Óleo leve

Cor Acidez

.2.5 2.0 0.09

.1.5+ 0.06

.1.5 0.03

Óleo pesado

Cor Acidez

.2.5 2.5 0.08

.2.0+ 0.05

.2.0 0.02 Este exemplo mostra que o desenho e a operação da destilação do extrato de propano em conformidade com o processo da invenção, na presença de uma base forte em proporções adequadas, leva a produção de bases de óleo refinado da mesma qualidade dos óleos de base primeiro refinados, sem requerer uma etapa final de refinação.

Exemplo No. 4 (o processo de acordo com a invenção) : No Exemplo No. 2 um total de 4.0 gr de KOH.kg de

extrato são adicionados a alimentação para a vaporização relâmpago atmosférica e 0.2 gr de hidracina/kg de extrato são adicionados ao refluxo de óleo pesado a partir da coluna de destilação à vácuo, obtendo óleos de base com as seguintes características:

KOH em gr/kg de extrato

.2 . 5

.3 . 5 .5 . 0

KOH em gr/kg de extrato .2.5 .3 . 5 .5 . 0 Óleo Leve Óleo Pesado

Cor (ASTM D 500) < χ_5 <20

Água (Karl-Fisher) % < 0_Q1 < 0_01

Viscosidade (ASTD D 445), cst a 100 0C 5.3 8 0

Acidez (mg KOH/gr) 0_03 0_Q2

Corrosão na camada de cobre (ASTM D 130) Ia Ia

índice de viscosidade (ASTM D 2270) > 100 > 100

Carbono de «Ramsbottom" (%) (ASTM Ό 524) < 0.05 < 0.05

Ponto de anilina (° c) 102 1Q6

Carbono aromático (%) Q Q „ ,

o·y 8.1

Carbono de parafina 69_5 g

Carbono Naftênico r

.21.6 20.1

Este exemplo mostra que a adição de hidracina na

destilação conduzida na presença de um composto básico, em

conformidade com a invenção, contribui para atingir a qualidade dos óleos primeiro refinados.

Claims

1. Processo para a refinação de óleos de petróleo usados por extração com solventes alifáticos, caracterizado pelo fato de que, depois de eliminar o solvente de extração, o processo compreende as etapas de: a) uma vaporização relâmpago continua, sob pressão atmosférica ou quase atmosférica, para separar as frações leves na presença de um coposto básico, em quantidades inferiores a 10g/Kg de produto extraído ou um agente de redução em quantidades inferiores a 5g/Kg de produto extraído, ou uma combinação de ambos; b) uma destilação contínua, em uma coluna de fracionamento, do líquido de fundo obtido na etapa a), sob um vácuo moderado, equivalente a uma pressão absoluta entre 2 e 10 mbars, e temperaturas moderadas, inferiores a 350°C; na presença de um composto básico ou de um agente de redução ou uma combinação de ambos, nas mesmas quantidades descritas na etapa a); com a recirculação a partir da parte inferior da coluna para a sua alimentação; separando, como extrações laterais, um gás-óleo de vácuo ou óleo de spindle e as bases de lubrificantes e um óleo combustível ou um componente asfáltico na parte inferior da coluna.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a vaporização relâmpago da etapa a) é conduzida em temperaturas entre 150°C e 260°C, preferivelmente 220°C, e sob pressão atmosférica ou quase atmosférica; e que a etapa b) é conduzida em temperaturas entre 3100C e 3350C e sob uma pressão entre 2 e 8 mbars na parte superior da coluna.

3. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que o composto básico usado é um hidróxido alcalino ou uma mistura de hidróxidos alcalinos, e o agente de redução é hidracina.

4.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a vaporização relâmpago da etapa a) é conduzida pelo aquecimento da alimentação em temperaturas entre 150 0C e 25 0 0C em um trocador de calor usado em fluido térmico a 250 0C a 320 0C e desempenhando uma separação de liquido-vapor continua com ou sem o refluxo das frações leves destiladas para a parte superior do separador.

5.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o liquido separado na vaporização relâmpago da etapa a) é recirculado para a alimentação, e a razão do fluxo de recirculação para a alimentação é entre 0,5 e 5, expressa em peso.

6.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que como o agente de aquecimento do trocador de calor da alimentação para a vaporização relâmpago da etapa a) um fluido térmico é usado aquecido até temperaturas de 250 0C a 320 °C.

7.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o vácuo da coluna de destilação de fracionamento da etapa b) é produzido por uma bomba mecânica enquanto os gases e os vapores da referida bomba são incinerados em uma fornalha com a ajuda de combustíveis líquidos ou gasosos.

8.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a razão do fluxo de recirculação a partir da parte inferior da coluna de fracionamento para a coluna de alimentação na etapa b) é entre 1 e10, expressa em peso.

9.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o aquecimento da alimentação para a coluna de destilação à vácuo da etapa b) é conduzido com um trocador de calor de tubo e de invólucro e o agente de aquecimento é um óleo térmico em temperaturas variando a partir de 350 0C a 390 °C.

10.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o produto a partir da parte inferior da destilação à vácuo da fase b) é resfriado, preferencialmente em temperaturas que variam a partir de 80 °C a 160 0C e extraído com água sob uma pressão maior do que a pressão do vapor da água, correspondente à temperatura usada para dissolver e para recuperar o composto básico e para reduzir o seu conteúdo no produto da coluna de base.

11.- Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a destilação contínua na coluna de fracionamento da etapa b) é conduzida em dois ou mais recipientes em série.