Oleje odpadowe – hydrorafinacja (hydrotreating)

Hydrorafinacja to końcowy i najbardziej zaawansowany technologicznie etap rerafinacji olejów odpadowych. Polega na oczyszczaniu oleju z siarki, azotu, tlenu oraz wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w obecności wodoru i katalizatora. Proces ten umożliwia uzyskanie olejów bazowych grupy II lub III o jakości porównywalnej z produktami pochodzenia petrochemicznego.

Stosowane urządzenia

• Reaktory wysokociśnieniowe – przystosowane do pracy w temperaturach rzędu kilkuset stopni Celsjusza i ciśnieniach do kilkudziesięciu barów.
• Systemy podawania i recyrkulacji wodoru – zapewniają odpowiednie stężenie wodoru w strefie reakcyjnej.
• Złoża katalityczne – katalizatory na bazie niklu, molibdenu lub kobaltu na nośnikach tlenkowych (np. Al₂O₃).
• Wymienniki ciepła i podgrzewacze – stabilizują warunki reakcji i zwiększają efektywność energetyczną procesu.
• Separator gaz–ciecz i system oczyszczania gazów – oddzielają olej od pozostałego wodoru i gazów reakcyjnych.

Parametry procesu

• Temperatura: 300–420 °C (w zależności od składu oleju i pożądanego efektu).
• Ciśnienie robocze: 20–120 bar.
• Stężenie wodoru: 200–500 Nm³ H₂ / 1 m³ oleju.
• Czas kontaktu z katalizatorem: 1–4 godziny.
• Efektywność oczyszczania: > 99% siarki i azotu, > 90% WWA.

Energochłonność procesu

Hydrorafinacja należy do najbardziej energochłonnych procesów w rerafinacji olejów:

• zużycie energii cieplnej: 300–600 kWh na 1 tonę oleju,
• zużycie energii elektrycznej: 30–70 kWh na 1 tonę (sprężarki, pompy),
• dodatkowe zapotrzebowanie na wodór – kosztowy element procesu.

Możliwe emisje i zagrożenia środowiskowe

• emisje CO₂ związane z produkcją i spalaniem wodoru,
• emisje śladowe H₂S – wymagają neutralizacji w absorberach i skruberach,
• zużyte katalizatory zawierające metale ciężkie – wymagają regeneracji lub specjalistycznej utylizacji,
• możliwość emisji VOC przy nieszczelnościach instalacji – konieczność hermetyzacji i systemów bezpieczeństwa ATEX.

Kody powstających odpadów

W procesie hydrorafinacji mogą powstawać odpady wyłącznie z grup:

• 13 01 10* – odpady olejowe zawierające frakcje ropopochodne,
• 13 05 07* – wody olejowe zawierające substancje niebezpieczne,
• 19 02 04* – odpady z procesów fizykochemicznego oczyszczania olejów zawierające substancje niebezpieczne,
• 19 02 05* – zużyte katalizatory zawierające metale ciężkie.

Znaczenie w procesie rerafinacji

Hydrorafinacja jest kluczowym etapem dla uzyskania wysokiej jakości olejów bazowych grupy II i III, które mogą być wykorzystywane do produkcji olejów silnikowych, przekładniowych i przemysłowych. Technologia ta pozwala na usunięcie niemal wszystkich zanieczyszczeń, poprawę indeksu lepkości, barwy i stabilności produktu końcowego. Jest stosowana w największych i najnowocześniejszych rerafineriach w Europie, takich jak ORLEN Południe (Jedlicze), AVISTA Oil czy Itelyum. Opracowanie redakcyjne.