Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
La présente invention a trait au domaine des
produits huileux notamment des huiles minerales. Elle
concerne tout specialement un procede de traitement d~huiles
usees dans le but de recuperer, a partir de tels residus,
une huile valorisable.
Les produits huileux usagés, consideres generalement
comme des deche-ts encombrants, representent des tonnages
considerables dans les divers domaines d'utilisation tels
que par exemple : huiles de vidanye de moteurs et boltes
à vitesse pour les divers vehicules, huiles de machines
mecaniques ou de dispositifs electriques, huiles industrielles
diverses, dechets liquides ou semi-fluides de corps gras,
etc.
~ctuellement, ces déchets huileux sont soit
brûles pour une large part soit soumis ~ divers traitement~
de regénération. Par exemple, conformément a un procede
connu, l'huile souillee est deshydratee par chauffage a
temperature d'environ 150-160C puis soumise à un traitement
à 1'acide sulfurique concentre qui fournit d'une part, apres
~iltration et chauffage vers 300C, une huile regeneree type~
VEDOL ou analogue et, d'autre part, un residu boueux de
couleur noiratre dit " boue acide" dont le volume represente
au moins 30 ~ du produit recupere après traitement sul~urlque
:
De tels procedes de valorisation d~huiles souillees
exigent la mise en oeuvre de plusieurs phases de traitement
et l'utilisation de produits couteux et/ou dangeureux, comme
par e~emple l'acide sulfurique dans la technique susvisee.
Un des buts de l'invention cst de proposer un :~
procede permettant la separation des souillures d~une
huile usees salls Eaire appel ~ des tr~itcments successi~s
complexes à haute temperatùre et qui exigent des appareillages
specialement adaptes.
'~, .,
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Un autre but est de chercheX à obtenir une sépa-
ration la plus qua~titative possible des impuretes d~une
huile usagee tout en recupexant une huile reutilisable conte-
nant tou]ours les additifs habituels de l~huile neuve de
base et presentant des aaracteris-tiques sensiblement equiva-
lents à cette dernière.
Selon la caracteristique essentielle du nouveau
procedé de l'invention, l'huile souillee est agitée en pré-
sence d'un sel ou melange de sels d~ammonium quaternaire
puis soumise à une decantation~ la fraction surnageante 8tant
ensuite récupérée en tant qu'huile régeneree et directement
utilisable.
Il a é-té constaté, de fa~on surprenante, qu~à
partir d'une huile de couleur noire, par exemple une huile
de vidan~e de voiture, on récupérait ainsi un produit huileux
renfermant encore les additifs habituellement incorporés ~ `
à l'huile lubrifiante de base, comme par exemple les agents
améliorant l'indice de viscosité et l'écoulement à basse ~;
temperature, les additifs extrême pression...etc.
Bien que divers composés d'ammoniums quaternaires,
de prefererice à chaine grasse, puissen-t être utilises dans
le procede (voir par exemple CA. Lawrence, quaternary ammonium
germicides, A¢ademia Press, New-York, 1950?, il est spécia-
lement avantageux d'employer des sels halogenes d~amines
ou d'hydroxydes d'ammonium quaternaire, comme des halogenures
d'arylammonium, du type chlorure d'alcoyl-dimethylbenzyiam-
monium ou homologues correspondants. Il a ete constate que
les meilleurs resul-tats etaien-t obtenus lorsque l~adjuYant
de decantation renferme dans sa composition chimique au moins
un noyau aryle substitue par au moins un radical alcoyle yras,
renfermant 8 à 18 et de preference 12 a 18 atomes de carbone.
Ainsi, des agents dispersants ou emulsionnants repondant
.
7'1~
à cette définitio~ et de divers ty~es tels que anioniques
ou non ioniques peu~ent con~enir dans le cadxe du procede
de l'invention. Toutefois, les composes canioniques tels
que les sels d'ammonium presentent l'avantage à la fois
d'une bonne efficacité et d'un co~t abordable.
Les quantités de sel d~ammonium à mettre en oeuvre
sont évidemment fonction du type de produit huileux et des
souillures ou pollutions qu'il renferme. En général, on
u-tilise entre 0,1 et 3 parties de sel de NH4+ (calculé en
sec) pour 100 parties d'huile usée. En pratique, le sel
estutilisé sous forme de solution aqueuse concentrée, par
exemple à 70 ou 80 ~ que l'on dilue n fois, par exemple 5 a
15 fois par de l'eau. Lorsque la dilution est importante,
on récupère e-t sépare en couche inférieure de décantation
la phase aqueuse correspondant à l'eau de dilution.
L'agitation est effectuée pendant quelques minutes
par tout moyen connu (agitateur mécanique ou électromagné-
tique) soit à température ordinaire soit de préférence sous
léger chauffage, des temperatures de 30 à 50C (ou parfois
plus) permettant dans certalns cas d'obtenir une decantation
en quelques minutes ou quelques heures ou plus au lieu
de plusieurs jours.
Il a en outre et8 constate que le taux de separa-
tion des souillures et la qualite de l'huile rccupéree
étaient souvent ameliorés lorsque le milieu opérationnel
se trouve à un pH voisin de la neutralité ou asse~ sensi-
blement acide. Fréquemment, les huiles lubrifiantes sales
-co~ne par exemple les huiles de vidange de moteurs sont
légèrement acides. La solution diammonium quaternaire se
trouve, elle, à pH légèrèment basique. De ce fait, il est
parfois souhaitable d~acidifier cette solution, par exemple
au moyen d~un acide faible comme l~acide citrique ou autre,
.
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2~7~ ~
pour que le ~ilieu de t~aitement se trou~e finalement ~ p~
tres legerement acide. Dans d~autres cas cependant, et
selon les huiles traitees, la decantation s~effectue
correctement à pH neutre ou legèrement basique~ Enfi~, dans
d'autres cas encore, on a pu reduire les temps de decantation --
en introduisant dans l'huile usee agitée des mélanges, prepa- ~
rés extemporanément, de solution aqueuse acidifiee de sel - -
de NH4+ et de solution aqueuse rendue basique du meme sel
; de NH4+ (par e~emple par ajout d 7 une petite quantité de
carbonate de sodium ou équivalent).
Le procédé susdécrit peut être mls en oeuvre
avantageusement pour des categories tres diverses d'hulles
usagees, bien entendu non alimentaires pour éviter tout
effet nocif des agents de traitement. Parmi ces huiles,
on peut citer notamment : les huiles de vidange de moteurs,
~` bottes à vitesse et/ou ponts de voitures automoblles et
i camions ; les huiles de lubrification des machines-outils
et de mecanismes divers ; les huiles de trans~ormateurs et
autres dispositifs électriques ou électropneumatiques ;
les huiles et liquides hydrauliques dont ceux de synthese .. etc, ~-
Conformement ~ une autre application tr~s intéres-
sante, il a éte trouve que le procédé de l'invention con~enalt
également bien pour la recuperation, sous forme valorisable~
d'~une ma~eure partie des boues noires acides rejetees comme
residus dans le traitement connu, rappele en preambule de
la présente descr~iption, de régénération des huiles lubri-
fiantes souilIees. Ainsi, en agitant un tel liquide noir
souiIlé de particules en suspension avec la solution aqueuse
diluée, par exemple au dixi8me, de sel d~ammonium quaternaire~
puis en laissant décanter,~on récupère : comme couche
lourde l'eau de dilution et celle contenue dans la boue acide,
une couche intermediaire tres noire re~roupant la totalite
:~ :
des souillures et, en couche surnageante~ 80 a 95 % selon
le cas, d~une huile jaunatre propre apte ~ être reuti~isee
comme lubrifiant apres avoir subi toutefois un traitement
destine à enlever l'acidite due aux grandes quantites d~acide
sulfurique mises en oeuvre pour la phase preliminaire de
regenération de l'huile usée.
L'invention sera mieux comprise par la description
detaillee des exemples de realisation suivants, cites a
titre non limitatif.
Exemples :
a) On a appliqué le procéde de l!invention a
plusieurs huiles de vidange de voitures de couleur noir~tre
et fortement souillees, provenant de garages et stations-
services différents. Le sel d'ammonium quaternaire utilise
était de l'HYAMINE 3500 (marque déposée, Rohm & Haas ;
chlorure d'alcoyldiméthylbenzyl ammonium où l'alcoyle est
un mélange de 50 ~ de C14, 40 % de C12 et l0 % de C16), ce
sel étant désigné ci-dessous par sel A. En pratique, on a
utilisé des solutions aqueuses de sels à la concentration
d'environ 10 % en poids.
Essai 1
On a agité ~temperature ordinaire, pendant en~iron 2 minutes, `
1 litre d'huile de vidange avec 250 ml de la solution de
sel A (dont le pH se trouvait aux environs de 8) puis on
a laissé decanter. Après environ ~8 heures, on a eliminé
le dépôt noir inférieur (environ 2 % en volume) et récupéré
en couche superieure (% restant) une huile de bonne consis-
tance~ -
En effectuant la même operation par chauffage a
température d~environ 50C on a pu réduire le temps de
décantation a moins de 12 heures.
_5~
~2~t7~ ~
Essai 2
On a traite sous agitation! pendant en~ixon 10 mi~utes~ et
à temperature de ~0C cinq li.tres d~huile de vidange a~ec
un melange de 500 ml de solution du sel A presentant un pH
d'environ 3 par addition d'acide citrique et de 500 ml de :
solution de sel A presentant un pH de 10 (par addition de
carbonate de soude). Après une decantation en dix heures
environ, on a recupere comme fraction majeure en couche supé-
rieure une huile de m8me aspect exterieur qu~a l'essai 1.-
Essai 3
On a soumis à l'agitation 1 litre de l'huile de vidange
noirâtre de fort taux d'acidite pendant environ dix minutes
à tempërature de 40C, avec un mélange de : 125 ml de .
solution aqueuse de sel A ajustée à pH 4 et de 125 ml de .
! solution aqueuse du sel ~ ajustee à pH 10. Après environ
10 heures de decantation et soutira~e, en phases inferieure
et intermediaire, de l'eau et des .residus noirs (environ 2,5 %),
on a recupere la totalite de la couche superieure d'huile.
~fin d'evaluer les caracteristiques des huiles
~20 recuperees selon les experiences susdites, on a effectue
l'ensemble des analyses classiques des produits lubrifiants
. ~ et obtenu les resultats suivants :
- Mesure Huile ~ssai 1 lluile Essai 2 Huile Essai 3
378 C en centis- 69~1 71,1 72,7
tokes (norme NF T
60.100)
Viscosite à 89 C
(comme ci-dessus) g,8 10,6 ~ 10,8
Indice de viscosi-te
(norme ASTM D 2270) 136 145 145
Densite à 20 C
(norme NF T 60,101) 0,878 0,882 0,877
Cendres sulfatees
(norme NF T 60.143) 0,02 % 0,09 % 0,11
. .
MesureHuile Essai 1 Huile Essai 2Huile Essai 3
....
Point éclair
(norme NF T~ 114~ C 110 C 104 C
60.103)
Indice d~acide
(norme ASTM D 0,60 0,60 0,60
664)
Indice de base
(norme ASTM D
6641 0,40 0,70 0,65
Point d'ecou-
lemen-t NF T
60.105~- 30 C - 32 C - 31 C
Lorsqu'on compare chacune et l'ensemble de ces
caracteristiques avec celles des huiles neuves pour lubrifi- ~ -
cation de moteurs commercialisees actuellement, on s'aperçoit
que les produits huileux recuperes après decantation selon
le procede de l'invention presentent sensiblement les
mêmes performances e-t que les additifs habituellement u-tilises
pour doper les huiles de base tparaffiniques, naphteniques,
hydrogenees ou de synthèse), comme par exemple les agents
ameliorant la viscosite ou le point d'ecoulement au froid,
n'ont pas ete deteriores par la mise en oeuvre du procede.
En pratique, les resultats ci-dessus correspondent aux
caracteristiques d'huiles de base de synthese, avec additifs,
d'un grade SAE D S W 30, utilisees a~ec succès comme lubri-
finats moteurs.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitee
aux exemples et conditions operatoires precitees et s'etend
à toutes les varianteS de realisation incluses dans la
portee des revendications qui suivent. ~-
