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RECUPERACIÓN DE ACEITES USADOS

1.- INTRODUCCIÓN:

Los aceites usados sean de uso doméstico, industrial o de vehículos, son muy contaminantes y
difíciles de separar en las plantas de tratamientos de aguas (si las hay), un solo litro de aceite
de uso doméstico es capaz de contaminar mil litros de agua.

Si en aceite es reciclado puede tener muchos nuevos usos en una cadena sin fin, lo que no solo
ahorra gastos sino que evita contaminar.

Al reciclar el aceite entre los usos más conocidos de este reciclaje son: para hacer jabón, para
uso como barniz de cercos o maderas rústicas, de abono, como lubricante, para fabricar ceras,
fabricación de pinturas y barniz o como biocombustible para vehículos.

Como aceite industrial para hornos: una vez reciclado, desecado y desmineralizado el aceite
usado puede usarse en hornos industriales. Como aceite para moldes: por ejemplo en la
industria de la construcción las formaletas o moldes donde se vacía concretos, morteros deben
ser untados con aceite que luego hace fácil el desmolde, este aceite puede ser aceite reciclado,
que sea limpiado de residuos.

El aceite usado lo puedes reciclar tu mismo para tu propio uso o simplemente depositarlo en
los contenedores de aceite usado, una vez que hayas llevado tu aceite usado a los colectores
de aceite usado, allí es recogido y se inicia un cierto pre-tratamiento y reciclaje del aceite
usado o se vende a un reciclador de aceite especializado.

El pre-tratamiento del aceite usado implica retirar de cualquier contenido de agua dentro del
aceite, este proceso es conocido como desecado. Una forma de hacer esto es colocándolo en
tanques grandes, que separan el aceite y el agua. Otros pasos de reciclaje incluyen:

La filtración y la desmineralización del aceite, para retirar sólidos, material inorgánico y otros
añadidos presentes en el aceite, produciendo un aceite más limpio para uso en hornos o para
refinación adicional;

Destilación para producir el aceite rebajado vuelto a refinar conveniente para el uso como
lubricante, hidráulico o aceite de transformador, mediante el destilado se pueden separa otros
hidrocarburos que pueden estar mezclados en el aceite usado.
2. ACEITES USADOS


                            Después de su uso, el aceite lubricante adquiere concentraciones
                            elevadas de metales pesados producto pri cipalmente del desgaste del
                                                                   n
                            motor o maquinaría que lubricó y por contacto con combustibles. Además,
                            se encuentran con frecuencia solventes clorados en los aceites usados,
                            provenientes del proceso de refinación del petróleo, principalmente por
                            contaminación durante el uso (reacción del aceite con compuestos
                            halogenados de los aditivos) o por la adición de estos solventes por parte
                            del generador. Dentro de los solventes que principalmente figuran son
                            tricloroetano, tricloroetileno y percloroetileno. La presencia de solventes
clorados, junto con altas concentraciones de algunos metales pesados constituyen la principal
preocupación de los aceite usados.


Los aceites lubricantes sufren una descomposición luego de cumplir con su ciclo de operación y por
esto es necesario reemplazarlos. Después del uso de un aceite queda hollín en el interior, éste es
una parte de hidrocarburo parcialmente quemado que existe como partícula individual en el aceite,
los tamaños de estas partículas varían de 0.5 a 1.0 micras y genera
                                                                  lmente se encuentran muy
dispersas por lo cual es muy difícil filtrarlas.


Durante la combustión en el interior de los motores algunos materiales en el combustible, como el
sulfuro, pueden convertirse en ácidos fuertes, éstos se condensan en las paredes de cilindro
                                                                                  l
llegando al aceite, el cual transporta los ácidos a las paredes de los cilindros y desgastan estas
piezas metálicas.


La descomposición de los aceites de motor se debe especialmente a una reacción de oxidación. La
oxidación de los hidrocarburos en fase liquida algunas veces es una reacción de radicales en
cadena. Esta reacción se muestra en la Figura 1.



Rг O2 ψ ROOг


ROOг  R г X ψ Rг  ROOH


Figura 1. Reacción de oxidación de los hidrocarburos en el aceite.


La reacción no se inicia hasta pasado un cierto periodo de inducción el cual corresponde al intervalo
necesario para la formación de los peróxidos, que actúan como catalizadores, durante éste periodo
la oxidación del aceite es muy débil. En el motor la oxi ación se produce de forma muy rápida, en
                                                       d
particular por la elevada temperatura que alcanzan las piezas próximas a la cámara de combustión.
Los hidrocarburos parafínicos se oxidan por los extremos de la cadena formando ácidos o
cetoácidos corrosivos (pasando por los correspondientes productos intermedios).


Con los hidrocarburos nafténicos se rompe la cadena y ocurre un proceso análogo al de los
hidrocarburos parafínicos.


Los hidrocarburos aromáticos se oxidan con más facilidad que los parafínicos y los n
                                                                                   afténicos, a
causa de la sensibilidad del hidrogeno unido a un carbono de una cadena lateral próxima al ciclo
aromático. [5]
La Figura 2. muestra las reacciones que ocurren en los hidrocarburos parafínicos y en los
nafténicos.




Figura 2. Reacciones de oxidación en hidrocarburos nafténicos y parafínicos.


2.1     FACTORES DE DETERIORO


En condiciones ideales de funcionamiento no habría necesidad de cambiar un aceite lubricante, la
base lubricante no se gasta, se contamina y los aditivos son los que soportan las críticas
condiciones de funcionamiento.


La naturaleza de las partículas extrañas que contaminan el lubricante varía de acuerdo con el tipo
de trabajo del mecanismo. Diversos factores como la temperatura y el estado son los factores más
influyentes para el deterioro del aceite. [1, 5]


2.1.1   Temperatura de operación


Los lubricantes derivados del petróleo son hidrocarburos, éstos se descomponen cuando están
sometidos a altas temperaturas, esto hace que el aceite se oxide o se polimerice. Un aceite
descompuesto de esta manera puede presentar productos solubles o insolubles, los productos
solubles, por lo general, son ácidos que forman emulsiones estables en presencia de agua y que
atacan químicamente las superficies metálicas, principalmente cuando s de plomo o de cobre-
                                                                     on
plomo, si la concentración de estos ácidos aumenta considerablemente no pueden ser inhibidos por
los aditivos antioxidantes y anticorrosivos, formando lodos que dan lugar a los productos insolubles.
Si estos productos no se eliminan del aceite pueden deteriorar las superficies metálicas que lubrican
o taponan las tuberías de conducción del mismo.


La oxidación y la polimerización depende en mayor grado del tipo de base lubricante de que esté
compuesto el aceite y del grado de refinamiento que posea, aunque es posible evitar que ocurran
mediante la utilización de aditivos antioxidantes.
A temperatura ambiente el aceite puede mostrar algún grado de deterioro, el cual no incide
apreciablemente en su duración, a temperaturas menores de 50º la velocidad de oxidación es
                                                            C
bastante baja como para no ser factor determinante en la vida del aceite. Mientras más baja sea la
temperatura de operación, menores serán las posibilidades de deterioro. [5]


2.1.2   Agua


Esta se encuentra principalmente por la condensación del vapor presente en la atmósfera o en
algunos casos se debe a fugas en los sistemas de enfriamiento del aceite. El agua presente en el
aceite provoca emulsificación del aceite, o puede lavar la película lubricante que se encuentra sob
                                                                                                  re
la superficie metálica provocando desgaste de dicha superficie. [5]


2.1.3   Combustibles


Se encuentran en los aceites debido a su paso hacia la cámara de combustión y de esta hasta el
cárter, al interactuar con el aceite ocasionan una dilución del mismo. [5]


2.1.4   Sólidos y polvo


Se deben principalmente a empaques y sellos en mal estado, permitiendo que contaminantes del
medio entren al aceite.
Otros contaminantes menos frecuentes aunque igualmente perjudiciales son: tierra y partículas
metálicas provenientes del desgaste de las piezas, hollín y subproductos de la combustión de
combustibles líquidos. [5]


2.2     PROBLEMÁTICA AMBIENTAL


Todo residuo o desecho que pueda causar daño a la salud o al medio ambiente es considerado
como un residuo peligroso, fundamento por el cual los gobiernos tienen la responsabilidad de
promover la adopción de medidas para reducir al máximo la generación de estos desechos, así
como establecer políticas y estrategias para que su manejo y eliminación se ejecuten si
                                                                                      n
menoscabo del medio ambiente y se reduzcan sus propiedades nocivas mediante técnicas
apropiadas.


En el mundo han hecho su aparición en los últimos años, nuevos procesos y tecnologías que
permiten la reutilización o reciclaje de residuos o desechos peligrosos, transformándolos en
sustancias susceptibles de ser utilizadas o aprovechadas ya sea como materia prima o como
energéticos. Por desconocimiento de procedimientos técnicos para su adaptación, por ausencia de
normatividad sobre su reutilización industrial, por la carencia de estándares de consumo en
calderas, hornos y secadores y por el mercado negro existente con estos productos, se presume
que los manejos dados a los aceites usados y en general a este tipo de energéticos alternativos, son
inadecuados, no solo ambiental, sino técnicamente. Estos procedimientos están generando la
degradación del medio ambiente por la gran cantidad de contaminantes, particularmente aquellos
asociados con contenidos de metales como arsénico, cadmio, cromo, plomo y antimoni entre otros,
                                                                                 o
que son emitidos a la atmósfera durante el proceso de combustión. Estos compuestos químicos
producen un efecto directo sobre la salud humana y varios de ellos son cancerígenos. [6]


2.3     CARACTERISTICAS QUÍMICAS


Dependiendo de la aplicación que se les vaya a dar, los aceites poseen composiciones muy
variables, en todos los casos como consecuencia de su utilización se degradan perdiendo las
cualidades que les hacían operativos, llegado éste punto se hace necesaria su sustitución por otros
nuevos, generándose un residuo que puede ser variable en cantidad y composición, dependiendo
de la procedencia. Las características del aceite usado pueden variar dentro de un amplio margen
dependiendo de la procedencia y aplicación del aceite, en general lascontaminaciones tienen su
origen en compuestos derivados de la degradación de los aditivos en subproductos de combustión
incompleta, polvo, partículas metálicas o en contaminaciones exteriores por mal mantenimiento o
mal almacenamiento del aceite (agua, disolventes, etc.).


 Su composición química presenta una serie de contaminantes como son: agua, azufre,
 compuestos clorados y metales pesados que determinan sus características toxicas y peligrosas.
 [4]
La Tabla 2. muestra la composición media de un aceite usado.




Tabla 2. Composición de un aceite usado según su procedencia


                    Composición media de un aceite usado
 Contaminantes      Aceites de automoción                   Aceite de procedencia industrial
       (ppm)        Motor gasolina       Motor Diesel
Cadmio              1.7                  1.1                6.1
Cromo               9.7                  2.0                36.8
Plomo               2.2                  29.0               217.7
Zinc                951.0                332.0              373.3
Cloro Total         3600.0               3600.0             6100
PCB´s               20.7                 20.7               957.2


Fuente: José Luis Martín Pantoja y Pilar Matías Moreno. ¿Qué se hace en España con los aceites
usados? En: Ingeniería Química. Enero 1995, p. 115


La concentración de metales en un aceite usado se debe principalmente a la degradación de
aditivos órgano metálicos del aceite lubricante nuevo, además de desgastes producidos por
rozamientos en las piezas móviles del motor. La presencia del plomo en particular se debe en su
totalidad a la degradación del tetraetilo de plomo de las gasolinas. Estos contaminantes provocan
importantes dificultades a la hora de buscar destinos finales al aceite.


Se esta investigando la posibilidad de disminuir al máximo el porcentaje de aditivos órgano
metálicos en los lubricantes o sus sustitución por otros compuestos capaces de conferir al aceite
características similares sin incluir metales pesados en su composición. [4, 6]


2.4      CARACTERIZACIÓN


Las pruebas establecidas para aceites se pueden dividir en dos clases:


La primera de ellas agrupa a todas aquellas que evalúan las características físicas o químicas del
lubricante tales como viscosidad, índice de viscosidad, color, compo
                                                                   nentes, gravedad específica,
etc.


La segunda clase de ensayos sirve para evaluar las cualidades del lubricante en operación,
observando y midiendo los efectos producidos en el motor durante un tiempo programado de
prueba.


La caracterización consiste en medir las propiedades más representativas que tienen los aceites
lubricantes. Es importante conocer la naturaleza y extensión del grado de contaminación o
deterioro de dicho lubricante.


La caracterización se puede tomar como una medida o patrón de calidad de un aceite lubricante,
para determinar la factibilidad del nuevo uso o para diagnosticar defectos en el rendimiento y
funcionamiento del motor de un vehículo. Los análisis de caracterización implican y ayudan a
juzgar la eficiencia del proceso de regeneración escogido.


Las propiedades susceptibles a ser medidas en un proceso de caracterización de un aceite usado
están estipuladas y regidas por las normas ASTM, las propiedades y las normas que rigen su uso
se muestran en la Tabla 3.


La presencia de los diversos metales presentes en el interior del aceite usado es determinada
usando absorción atómica.
La presencia de cenizas es un indicativo de la cantidad de aditivos presentes en el aceite usado,
un alto porcentaje de éstas implica una alta concentración de detergentes. [5]


Para lograr un análisis efectivo de los aceites usados es necesario tomar una muestra
representativa del aceite que se quiere analizar, por esto no se recomienda tomar las muestras del
sistema de drenado del motor. Si es necesario tomar la muestra del drenado esta se debe hacer
cuando el aceite está caliente y tomando la muestra de un punto intermedio en el drenado.


Las muestras deben ser consistentes, tanto en el sitio donde se toman como en el tiempo de vida
que llevan en el interior de la maquinaria y se deben tomar cuando el aceite está a la temperatura
de operación, preferiblemente mediante el uso de una bomba de vacío. El aceite muestreado se
debe mantener aislado del ambiente después de tomar la muestra para evitar la contaminac
                                                                                       ión
externa, las técnicas de análisis del aceite buscan las partículas presentes en el aceite, si estas
contienen agentes externos dicha muestra no será representativa.


Al momento de tomar la muestra se deben limpiar las boquillas del motor para evitar que los
metales presentes en las boquillas entren en la muestra y es necesario anotar todos los datos
pertinentes a dicha muestra como lo son: la fecha, la maquina de la qu se tomo la muestra,
                                                                     e
tiempo de uso del aceite y el sitio donde se realizo el muestreo.


Tabla 3. Propiedades medidas en un proceso de caracterización de aceites usados y las
normas que rigen su empleo
Viscosidad a 40 y 100º C                          Norma ASTM D88
Punto de chispa                                   Norma ASTM D92
 Punto de encendido                                Norma ASTM D88
 Contenido de agua                                 Norma ASTM D95
 Contenido de cenizas sulfatadas                   Norma ASTM D874
 Densidad                                          Norma ASTM D287
 Acidez y basicidad                                Norma C13. 46/83
 TBN                                               Norma ASTM 2896 IP 276
 Índice de viscosidad                              Norma C.13 33/79
 Índice de refracción                              Norma ASTM D1218
 Sedimento metálicos                               Norma ASTM D1796-97
 % Carbón Conradson                                Norma ASTM D189


 Fuente: Recuperación de aceites lubricantes para automotores a partir de aceites usados y
 desechados, utilizando procesos físico- químicos. Jairo Antonio Ramírez, Director: Jorge Ovidio
 Ríos. Tesis de grado Universidad de Antioquia, 1994.


3. RECUPERACIÓN Y RECICLADO DE ACEITES USADOS
El aceite recuperado se debe emplear para condiciones de servicio menos críticas que aquell en
                                                                                         as
las que estaba sometido inicialmente.
Los aceites usados que se generan en el mundo son manejadas en tres formas principales:
rerrefinadas (regeneración) en bases lubricantes para su posterior uso, destiladas a combustible
diesel y comerciadas como combustible sin tratar (fueloil).
La combustión de 1 litro de aceite usado produce en promedio emisiones al aire de 800mg de zinc y
30mg de plomo. La combustión de los aceites usados comparados con la rerrefinación y la
destilación genera en promedio 150 y 5 veces más contaminación respectivamente. [1,7]


Antes de decidir cual método se usara en la recuperación de un aceite usado es necesario conocer
la composición química de dicho aceite (cuanto menor sea la calida del aceite base en el aceite
                                                                 d
usado mayor será el precio y dificultad de su tratamiento), ya que el método de recuperación a elegir
esta íntimamente ligado a la composición química de un aceite usado, en algunos casos el factor
decisivo es la disposición de infraestructuras adecuadas. [5]


3.1     DESTILACIÓN


Éste proceso es empleado para producir MDO y flux de asfalto, al comienzo del proceso se destila el
aceite usado para remover compuestos volátiles, agua y el destilado final es la separación de los
aceites pesados (destilado) de los contaminantes (fondos) . El proceso de destilación requiere
suministro de materia (NAOH) y energía (electricidad y gas natural). El producto de la destilación es
un aceite diesel de alta calidad (bajo en cenizas y contenido deazufre) y un subproducto de flux de
asfalto. El volumen de combustible MDO es una fracción menor del producto total. Por destilación
los metales pesados y otros contaminantes del aceite usado salen por el flujo de asfalto. [8]
3.2     COMBUSTIÓN
Para el aprovechamiento energético de los aceites usados se pueden seguir dos caminos diferentes
en función de las instalaciones en las que se va a realizar el mismo. El primer camino esta destinado
como combustible en instalaciones con alta potencia térmi a, altas temperaturas, gran consumo de
                                                        c
combustible y alta producción de gases. El mayor ejemplo de esto son los hornos de clinker en las
cementeras, estos hornos queman el aceite usado y los contaminantes de éste especialmente los
metales quedan incorporados al cemento, aquellas partículas que no lo hacen son retenidas por
precipitadores electrostáticos. El segundo camino es usado en la aplicación de tratamientos físico
                                                                                                 -
químicos más complejos con el fin de fabricar un combustible que pueda tener un espectr de
                                                                                      o
utilización más amplio en instalaciones con menos potencia térmica o en motores de combustión y
calderas. Estos tratamientos deben incluir como mínimo la separación de elementos volátiles y de
metales pesados, así como agua y sólidos (normalmente esto hace por destilación o por tratamiento
con aditivos floculantes).
El aceite se constituye en uno de los residuos con mayor potencial para ser empleado como
combustible por su elevada capacidad calorífica. La transformación del aceite usado a energético,
requiere la aplicación de un tratamiento tendiente a adecuar las condiciones del aceite a las
características propias del proceso de combustión, consistente básicamente en la aplicación de dos
etapas: adecuación del aceite usado mediante procesos de filtrac para retirar partículas gruesas y
                                                                ión
remoción de partículas finas, mediante procesos de sedimentación y centrifugación. Estas etapas
involucran la adición de desemulsificantes, para el rompimiento de las emulsiones formadas con el
agua.


Los aceites usados contienen concentraciones de metales pesados, sulfuros, fósforo y total de
halógenos un poco más altas que las de los petróleos crudos, por la baja calidad como combustible
de los aceites usados estos se mezclan con otros combustibles antes de su uso, c esto los niveles
                                                                                on
específicos de contaminantes se disminuyen a los límites aceptados. Desde el punto de vista global
las emisiones netas por unidad de combustible quemado son las mismas sin importar el grado de
dilución.


3.3     REGENERACIÓN


La regeneración de aceites usados es la operación mediante la cual se obtienen de los aceites
usados un nuevo aceite base comercializable. Casi todos los aceites usados son regenerables
aunque en la práctica la dificultad y el costo hacen inviable la regeneración de ac ites usados con
                                                                                  e
alto contenido de aceites vegetales, aceites sintéticos, agua y sólidos.


Un proceso de regeneración consta de tres fases:
Pretratamiento: esta fase consiste en eliminar una parte importante de los contaminantes del aceite
usado, como son: el agua, los hidrocarburos ligeros, los lodos, las partículas gruesas, etc. Cada
proceso emplea un método determinado o incluso una combinación de varios.
Regeneración: en esta fase se eliminan los aditivos, metales pesados y fangos asfálticos. Éste punt
                                                                                                  o
es el paso principal de cada método, cada uno de ellos obteniendo al final un aceite libre de
contaminantes con una fuerte coloración que lo hace inviable comercialmente, por esto es necesario
incluir una ultima etapa de acabado.


Acabado: Dependiendo del objetivo final del aceite dependerán los métodos usados en esta etapa.
Dependiendo del proceso empleado pueden existir o no todas las fases. [3, 8]


3.3.1   Proceso convencional Ácido-Arcilla


La carga de lubricante usado es sometida a una evaporación de aquellos productos ligeros como
agua e hidrocarburos del rango de la gasolina. Después de éste paso previo la carga se trata con
ácido sulfúrico obteniéndose un rendimiento de 85% aproximadamente en relación con el producto
tratado. El resto constituye un desecho aceitoso y ácido. El producto obtenido después del
tratamiento ácido es enviado a filtración con arcilla y cal, para mejorar su color y su acidez. En éste
proceso de filtración se obtiene un desecho del 3 al 4 por ciento constituido por una mezc de
                                                                                         la
aceite ácido y arcilla. En la siguiente etapa el aceite se fracciona para separar destilados livianos del
tipo gas-oil y así obtener finalmente la base lubricante.


El proceso tiene un rendimiento global de 70% en peso.


3.3.2   Proceso Meinken
La carga de aceite usado es previamente deshidratada para eliminar el agua existente y otros
contaminantes de bajo punto de ebullición. Posteriormente el aceite se pasa a través de una unidad
de termocraking, la cual permite reducir los desechos, por el to de esta unidad se obtiene un
                                                               pe
destilado que unido al producto de la unidad de vacío, formaran después de la redestilación el
³spindle oil´. El producto de salida de la unidad de termocraking se bombea a la unidad de
tratamiento ácido, en la cual se pone en contacto con el ácido sulfúrico, obteniéndose de esta
operación el aceite ácido, resultante del tratamiento y un desecho ácido, el cual representa el 10.5%
en peso en relación ala carga. Este aceite ácido se lleva a la unidad de vacío donde se despoja d
                                                                                                e
la fracción de gas oil y finalmente se trata en la unidad de filtración-neutralización, donde se obtiene
un básico de alta calidad.


El rendimiento de la planta es del 70% en peso con relación a la carga sin contar un 12% de gas oil
obtenido como producto secundario, el cual se utiliza como combustible. Este proceso es el más
difundido mundialmente por su versatilidad y eficiencia.


3.3.3   Proceso selecto propano ácido-arcilla
Es una modificación del proceso ácido-arcilla convencional. En éste proceso, se incluyen nuevas
unidades con el objeto de disminuir el consumo de ácido sulfúrico y por consiguiente la producción
de desechos.
El rendimiento del proceso en relación con la carga es 79.5% en peso y un 6% de gas oil, y el
volumen de residuos se limita a un 5%. [5]


3.3.4   Proceso selecto propano-hidroterminado


Este proceso tiene como fin producir bases de alta calidad, sin dejas desechos como el proceso
selecto propano ácido-arcilla. La carga de aceite usado, alimenta a la unidad de pretratamiento, para
eliminar agua e hidrocarburos livianos, esta carga pretratada, se bombea a la unidad de selecto
propano, en la cual se preparaba los destilados con propiedades lubricantes y un residuo de
hidrocarburos pesados, que pueden usarse como combustible.


Los destilados obtenidos se bombean a la unidad de hidrotratamiento, en donde son hidrogenados.
Las bases hidrogenadas se destilan en tres cortes, los cuales se filtran y almacenan. Las bases
obtenidas del tipo ³spindle oil´, neutral y bright-stock representan un 83.2% en peso con relación a la
carga, se obtiene además un 6% de gas oil, 1.5% de gas combustible y un 5% de combustible
pesado.


3.3.5   Proceso K.T.I.


Éste proceso no deja productos de desecho y consiste en las siguientes etapas:


Pretratamiento y destilación al vacío: el aceite usado es deshidratado y son eliminados parte de los
hidrocarburos livianos, subsiguientemente el aceite se envía a una torre de destilación al vacío,
donde se extraen los livianos remanentes por la cabeza y contaminantes diversos por el fondo. Esto
último es considerado de suma importancia para minimizar el consumo de hidrógeno en el
hidrotratamiento posterior del aceite, la destilación al vacío produce bases lubricantes en el rango
deseado para su posterior tratamiento. Un diseño especial de la torre permite la obtención de altos
rendimientos de destilado, con mínimo de arrastre de compuestos asfálticos en los cortes, con el
objeto de evitar el envenenamiento prematuro y excesiva deposición de cocke en el cat lizador de
                                                                                    a
hidrogenación. Los productos livianos separados pueden ser usados como combustibles. El fondo
contiene metales, productos de polimerización y materiales asfálticos, que se pueden mezclar con
residuos de refinería para la manufactura de asfalto para pavimento.


Hidroterminado: estabiliza el color y olor en los aceites, produce bases lubricantes con las
especificaciones deseadas. [5]


3.3.6   Proceso Berk
Éste proceso incorpora un primer paso de deshidratación para eliminar agua e hidrocarburos
livianos, seguido por una precipitación de lodos que se consigue con el uso del solvente 2
                                                                                         -propanol-
metilcetona-1-butanol con una relación de aceite de 3:1. Éste paso provee una recuperación
promedio de la base 95% en peso con una reducción de cenizas del75%. Posteriormente el aceite
extraído con solvente se pone en contacto con arcilla para mejorar el color y el olor.


Finalmente se realiza el hidrotratamiento que es el paso más complejo y más costoso con la ventaja
de generar un mínimo de subproductos.


3.3.7   Proceso PROP


El aceite usado se pone en contacto con una solución de fosfato diamonico, los metales (excepto el
zinc ditiofosfato) reaccionan con el fosfato para producir fosfatos insolubles en agua y en aceite.
El aceite sale de éste proceso convertido en una emulsión que contiene aproximadamente el 1% de
los sólidos, esta emulsión se trata mediante un tratamiento térmico que produce la degradación de
una cantidad apreciable de éste compuesto de fósforo y a la vez produce la aglomeración de lo
                                                                                            s
sólidos dispersos, los cuales se separan posteriormente por filtración.


El aceite desmetalizado y deshidratado se mezcla con hidrógeno en caliente utilizando níquel
                                                                                          -
molibdeno, éste tratamiento remueve compuestos de azufre, nitrógeno y cloro.


El aceite se hace circular a través de un lecho de arcilla, la arcilla tiene como fin la descomposición
de los ácidos sulfónicos y mejorar el color y el olor del aceite obtenido.


Finalmente se lleva a cabo un proceso de limpieza para remover la fracción de combusti
                                                                                    bles
restantes, esta operación permite controlar el punto de encendido del aceite purificado.


Esta es una de las tecnologías usadas en la regeneración de lubricantes que no produce
contaminación (ya que no usa ácidos o solventes en el tratamiento), no requiere destilación al vacío,
no cambia la estructura de los hidrocarburos que constituyen el aceite y los contaminantes se retiran
de forma tal que no contaminan el ambiente. [5]


3.3.8   Extracción por solvente


Esta técnica es uno de los procesos más económicos y más eficientes en la recuperación de aceites
usados. Éste proceso reemplaza el proceso de ácido-arcilla produciendo un lodo orgánico útil en
lugar de un lodo toxico. El proceso consiste en mezclar el ace usado y el solvente en proporciones
                                                              ite
adecuadas para asegurar una completa miscibilidad de la base lubricante en el solvente. El solvente
debe retener los aditivos y las impurezas orgánicas que normalmente se encuentran en los aceites
usados, estas impurezas floculan y sedimentan por acción de la gravedad. Al final se recupera el
solvente por destilación para propósitos de reciclaje.


Éste proceso es capaz de remover entre 10-14% del aceite usado como contaminante, lo cual
corresponde a la cantidad de aditivos e impurezas que normalmente se encuentran en el aceite
usado. La etapa más crítica en el diseño de éste proceso es desarrollar el tipo apropiado de
solvente, los parámetros de extracción y la relación de solvente: aceite. El sistema debe tener la
capacidad de separar el máximo posible de lodos del aceite usado y al mismo tiempo perder la
mínima cantidad de base lubricante en los lodos.


El aceite usado se guarda en un tanque con fondo cónico para permitir la sedimentación de
partículas grandes, se deja en el tanque por 3 días para homogenizarlo. Una mezcla de aceite
usado y solvente (se recomienda usar: 2-propanol, MEK o 1-butanol) se agita a 275rpm durante 15
minutos, estas condiciones aseguran un mezclado adecuado. La mezcla se deja sedimentar por 24
horas, después de esto se lavan los lodos usando 2-propanol y n-hexano, éste proceso de lavado
remueve un 95% del aceite intersticial presente en los lodos. Siguiendo el proceso de lavado los
lodos se llevan al horno por 5 minutos a 100º C para evaporar el exceso de solventes. Las perdidas
del aceite se calculan como el peso de los lodos húmedos antes de lavarlos menos el peso de los
lodos secos sobre el peso del aceite adicionado en la mezcla.


3.4     DESTRUCCIÓN TÉRMICA


Esta solución se usa cuando no es posible ni la regeneración, ni la combustión de los aceites
usados, debido a la presencia de contaminantes tóxicos en el aceite usado. La estabilidad de estos
compuestos y la dificultad de su eliminación hacen inviable otros procedimientos. La presencia de
PCBs en el aceite en concentraciones superiores a 50ppm se debe eliminar por éste método.
4. PROCEDIMIENTO:
Como ya se había mencionado en el punto anterior consta de distintas etapas que pueden ser
mejor apreciadas en el siguiente diagrama:



                               Recolección de Aceites
                                    Quemados



                                   Eliminación de
                                   Contaminantes                  Se lleva la mezcla a
                                  Volátiles: Agua,              temperaturas de 135 ºC
                               gasolinas, parafinas,etc



                                                                      Adición de Ácido
                                    Ataque Ácido                         Sulfúrico.


                                    Decoloración                 Carbonato de Calcio CaCo3


                                   Deodorización                        Tierra Activada


                                   Neutralización                          Cal


                                      Filtración


                                       Envase




Las proporciones de las sustancias a adicionar se dan de la siguiente manera:
    y   De 5 a 10 Kg de H2SO4 para 100 Litros de aceite, llevar a temperatura de 85 ºC
    y   De 5 a 10 kg de Tierra activada para 1000 Litros de aceite.
    y   0.5 Kg de Cal para 1000 litros de aceite.
Luego se lleva a 135 ºC la mezcla, esto para eliminar agua, ya que si la mezcla presenta agua,
no se logra la decoloración.
El Filtrado se realiza con filtros ya pueden ser de tela o mejor aún con un filtro prensa, esto a
una temperatura de 110 ºC, la neutralización lo que busca es llevar a un PH de 7.
35320223 recuperacion-de-aceites-usados

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  • 1. RECUPERACIÓN DE ACEITES USADOS 1.- INTRODUCCIÓN: Los aceites usados sean de uso doméstico, industrial o de vehículos, son muy contaminantes y difíciles de separar en las plantas de tratamientos de aguas (si las hay), un solo litro de aceite de uso doméstico es capaz de contaminar mil litros de agua. Si en aceite es reciclado puede tener muchos nuevos usos en una cadena sin fin, lo que no solo ahorra gastos sino que evita contaminar. Al reciclar el aceite entre los usos más conocidos de este reciclaje son: para hacer jabón, para uso como barniz de cercos o maderas rústicas, de abono, como lubricante, para fabricar ceras, fabricación de pinturas y barniz o como biocombustible para vehículos. Como aceite industrial para hornos: una vez reciclado, desecado y desmineralizado el aceite usado puede usarse en hornos industriales. Como aceite para moldes: por ejemplo en la industria de la construcción las formaletas o moldes donde se vacía concretos, morteros deben ser untados con aceite que luego hace fácil el desmolde, este aceite puede ser aceite reciclado, que sea limpiado de residuos. El aceite usado lo puedes reciclar tu mismo para tu propio uso o simplemente depositarlo en los contenedores de aceite usado, una vez que hayas llevado tu aceite usado a los colectores de aceite usado, allí es recogido y se inicia un cierto pre-tratamiento y reciclaje del aceite usado o se vende a un reciclador de aceite especializado. El pre-tratamiento del aceite usado implica retirar de cualquier contenido de agua dentro del aceite, este proceso es conocido como desecado. Una forma de hacer esto es colocándolo en tanques grandes, que separan el aceite y el agua. Otros pasos de reciclaje incluyen: La filtración y la desmineralización del aceite, para retirar sólidos, material inorgánico y otros añadidos presentes en el aceite, produciendo un aceite más limpio para uso en hornos o para refinación adicional; Destilación para producir el aceite rebajado vuelto a refinar conveniente para el uso como lubricante, hidráulico o aceite de transformador, mediante el destilado se pueden separa otros hidrocarburos que pueden estar mezclados en el aceite usado.
  • 2. 2. ACEITES USADOS Después de su uso, el aceite lubricante adquiere concentraciones elevadas de metales pesados producto pri cipalmente del desgaste del n motor o maquinaría que lubricó y por contacto con combustibles. Además, se encuentran con frecuencia solventes clorados en los aceites usados, provenientes del proceso de refinación del petróleo, principalmente por contaminación durante el uso (reacción del aceite con compuestos halogenados de los aditivos) o por la adición de estos solventes por parte del generador. Dentro de los solventes que principalmente figuran son tricloroetano, tricloroetileno y percloroetileno. La presencia de solventes clorados, junto con altas concentraciones de algunos metales pesados constituyen la principal preocupación de los aceite usados. Los aceites lubricantes sufren una descomposición luego de cumplir con su ciclo de operación y por esto es necesario reemplazarlos. Después del uso de un aceite queda hollín en el interior, éste es una parte de hidrocarburo parcialmente quemado que existe como partícula individual en el aceite, los tamaños de estas partículas varían de 0.5 a 1.0 micras y genera lmente se encuentran muy dispersas por lo cual es muy difícil filtrarlas. Durante la combustión en el interior de los motores algunos materiales en el combustible, como el sulfuro, pueden convertirse en ácidos fuertes, éstos se condensan en las paredes de cilindro l llegando al aceite, el cual transporta los ácidos a las paredes de los cilindros y desgastan estas piezas metálicas. La descomposición de los aceites de motor se debe especialmente a una reacción de oxidación. La oxidación de los hidrocarburos en fase liquida algunas veces es una reacción de radicales en cadena. Esta reacción se muestra en la Figura 1. Rг O2 ψ ROOг ROOг R г X ψ Rг ROOH Figura 1. Reacción de oxidación de los hidrocarburos en el aceite. La reacción no se inicia hasta pasado un cierto periodo de inducción el cual corresponde al intervalo necesario para la formación de los peróxidos, que actúan como catalizadores, durante éste periodo la oxidación del aceite es muy débil. En el motor la oxi ación se produce de forma muy rápida, en d particular por la elevada temperatura que alcanzan las piezas próximas a la cámara de combustión.
  • 3. Los hidrocarburos parafínicos se oxidan por los extremos de la cadena formando ácidos o cetoácidos corrosivos (pasando por los correspondientes productos intermedios). Con los hidrocarburos nafténicos se rompe la cadena y ocurre un proceso análogo al de los hidrocarburos parafínicos. Los hidrocarburos aromáticos se oxidan con más facilidad que los parafínicos y los n afténicos, a causa de la sensibilidad del hidrogeno unido a un carbono de una cadena lateral próxima al ciclo aromático. [5] La Figura 2. muestra las reacciones que ocurren en los hidrocarburos parafínicos y en los nafténicos. Figura 2. Reacciones de oxidación en hidrocarburos nafténicos y parafínicos. 2.1 FACTORES DE DETERIORO En condiciones ideales de funcionamiento no habría necesidad de cambiar un aceite lubricante, la base lubricante no se gasta, se contamina y los aditivos son los que soportan las críticas condiciones de funcionamiento. La naturaleza de las partículas extrañas que contaminan el lubricante varía de acuerdo con el tipo
  • 4. de trabajo del mecanismo. Diversos factores como la temperatura y el estado son los factores más influyentes para el deterioro del aceite. [1, 5] 2.1.1 Temperatura de operación Los lubricantes derivados del petróleo son hidrocarburos, éstos se descomponen cuando están sometidos a altas temperaturas, esto hace que el aceite se oxide o se polimerice. Un aceite descompuesto de esta manera puede presentar productos solubles o insolubles, los productos solubles, por lo general, son ácidos que forman emulsiones estables en presencia de agua y que atacan químicamente las superficies metálicas, principalmente cuando s de plomo o de cobre- on plomo, si la concentración de estos ácidos aumenta considerablemente no pueden ser inhibidos por los aditivos antioxidantes y anticorrosivos, formando lodos que dan lugar a los productos insolubles. Si estos productos no se eliminan del aceite pueden deteriorar las superficies metálicas que lubrican o taponan las tuberías de conducción del mismo. La oxidación y la polimerización depende en mayor grado del tipo de base lubricante de que esté compuesto el aceite y del grado de refinamiento que posea, aunque es posible evitar que ocurran mediante la utilización de aditivos antioxidantes. A temperatura ambiente el aceite puede mostrar algún grado de deterioro, el cual no incide apreciablemente en su duración, a temperaturas menores de 50º la velocidad de oxidación es C bastante baja como para no ser factor determinante en la vida del aceite. Mientras más baja sea la temperatura de operación, menores serán las posibilidades de deterioro. [5] 2.1.2 Agua Esta se encuentra principalmente por la condensación del vapor presente en la atmósfera o en algunos casos se debe a fugas en los sistemas de enfriamiento del aceite. El agua presente en el aceite provoca emulsificación del aceite, o puede lavar la película lubricante que se encuentra sob re la superficie metálica provocando desgaste de dicha superficie. [5] 2.1.3 Combustibles Se encuentran en los aceites debido a su paso hacia la cámara de combustión y de esta hasta el cárter, al interactuar con el aceite ocasionan una dilución del mismo. [5] 2.1.4 Sólidos y polvo Se deben principalmente a empaques y sellos en mal estado, permitiendo que contaminantes del medio entren al aceite. Otros contaminantes menos frecuentes aunque igualmente perjudiciales son: tierra y partículas
  • 5. metálicas provenientes del desgaste de las piezas, hollín y subproductos de la combustión de combustibles líquidos. [5] 2.2 PROBLEMÁTICA AMBIENTAL Todo residuo o desecho que pueda causar daño a la salud o al medio ambiente es considerado como un residuo peligroso, fundamento por el cual los gobiernos tienen la responsabilidad de promover la adopción de medidas para reducir al máximo la generación de estos desechos, así como establecer políticas y estrategias para que su manejo y eliminación se ejecuten si n menoscabo del medio ambiente y se reduzcan sus propiedades nocivas mediante técnicas apropiadas. En el mundo han hecho su aparición en los últimos años, nuevos procesos y tecnologías que permiten la reutilización o reciclaje de residuos o desechos peligrosos, transformándolos en sustancias susceptibles de ser utilizadas o aprovechadas ya sea como materia prima o como energéticos. Por desconocimiento de procedimientos técnicos para su adaptación, por ausencia de normatividad sobre su reutilización industrial, por la carencia de estándares de consumo en calderas, hornos y secadores y por el mercado negro existente con estos productos, se presume que los manejos dados a los aceites usados y en general a este tipo de energéticos alternativos, son inadecuados, no solo ambiental, sino técnicamente. Estos procedimientos están generando la degradación del medio ambiente por la gran cantidad de contaminantes, particularmente aquellos asociados con contenidos de metales como arsénico, cadmio, cromo, plomo y antimoni entre otros, o que son emitidos a la atmósfera durante el proceso de combustión. Estos compuestos químicos producen un efecto directo sobre la salud humana y varios de ellos son cancerígenos. [6] 2.3 CARACTERISTICAS QUÍMICAS Dependiendo de la aplicación que se les vaya a dar, los aceites poseen composiciones muy variables, en todos los casos como consecuencia de su utilización se degradan perdiendo las cualidades que les hacían operativos, llegado éste punto se hace necesaria su sustitución por otros nuevos, generándose un residuo que puede ser variable en cantidad y composición, dependiendo de la procedencia. Las características del aceite usado pueden variar dentro de un amplio margen dependiendo de la procedencia y aplicación del aceite, en general lascontaminaciones tienen su origen en compuestos derivados de la degradación de los aditivos en subproductos de combustión incompleta, polvo, partículas metálicas o en contaminaciones exteriores por mal mantenimiento o mal almacenamiento del aceite (agua, disolventes, etc.). Su composición química presenta una serie de contaminantes como son: agua, azufre, compuestos clorados y metales pesados que determinan sus características toxicas y peligrosas. [4]
  • 6. La Tabla 2. muestra la composición media de un aceite usado. Tabla 2. Composición de un aceite usado según su procedencia Composición media de un aceite usado Contaminantes Aceites de automoción Aceite de procedencia industrial (ppm) Motor gasolina Motor Diesel Cadmio 1.7 1.1 6.1 Cromo 9.7 2.0 36.8 Plomo 2.2 29.0 217.7 Zinc 951.0 332.0 373.3 Cloro Total 3600.0 3600.0 6100 PCB´s 20.7 20.7 957.2 Fuente: José Luis Martín Pantoja y Pilar Matías Moreno. ¿Qué se hace en España con los aceites usados? En: Ingeniería Química. Enero 1995, p. 115 La concentración de metales en un aceite usado se debe principalmente a la degradación de aditivos órgano metálicos del aceite lubricante nuevo, además de desgastes producidos por rozamientos en las piezas móviles del motor. La presencia del plomo en particular se debe en su totalidad a la degradación del tetraetilo de plomo de las gasolinas. Estos contaminantes provocan importantes dificultades a la hora de buscar destinos finales al aceite. Se esta investigando la posibilidad de disminuir al máximo el porcentaje de aditivos órgano metálicos en los lubricantes o sus sustitución por otros compuestos capaces de conferir al aceite características similares sin incluir metales pesados en su composición. [4, 6] 2.4 CARACTERIZACIÓN Las pruebas establecidas para aceites se pueden dividir en dos clases: La primera de ellas agrupa a todas aquellas que evalúan las características físicas o químicas del lubricante tales como viscosidad, índice de viscosidad, color, compo nentes, gravedad específica, etc. La segunda clase de ensayos sirve para evaluar las cualidades del lubricante en operación, observando y midiendo los efectos producidos en el motor durante un tiempo programado de
  • 7. prueba. La caracterización consiste en medir las propiedades más representativas que tienen los aceites lubricantes. Es importante conocer la naturaleza y extensión del grado de contaminación o deterioro de dicho lubricante. La caracterización se puede tomar como una medida o patrón de calidad de un aceite lubricante, para determinar la factibilidad del nuevo uso o para diagnosticar defectos en el rendimiento y funcionamiento del motor de un vehículo. Los análisis de caracterización implican y ayudan a juzgar la eficiencia del proceso de regeneración escogido. Las propiedades susceptibles a ser medidas en un proceso de caracterización de un aceite usado están estipuladas y regidas por las normas ASTM, las propiedades y las normas que rigen su uso se muestran en la Tabla 3. La presencia de los diversos metales presentes en el interior del aceite usado es determinada usando absorción atómica. La presencia de cenizas es un indicativo de la cantidad de aditivos presentes en el aceite usado, un alto porcentaje de éstas implica una alta concentración de detergentes. [5] Para lograr un análisis efectivo de los aceites usados es necesario tomar una muestra representativa del aceite que se quiere analizar, por esto no se recomienda tomar las muestras del sistema de drenado del motor. Si es necesario tomar la muestra del drenado esta se debe hacer cuando el aceite está caliente y tomando la muestra de un punto intermedio en el drenado. Las muestras deben ser consistentes, tanto en el sitio donde se toman como en el tiempo de vida que llevan en el interior de la maquinaria y se deben tomar cuando el aceite está a la temperatura de operación, preferiblemente mediante el uso de una bomba de vacío. El aceite muestreado se debe mantener aislado del ambiente después de tomar la muestra para evitar la contaminac ión externa, las técnicas de análisis del aceite buscan las partículas presentes en el aceite, si estas contienen agentes externos dicha muestra no será representativa. Al momento de tomar la muestra se deben limpiar las boquillas del motor para evitar que los metales presentes en las boquillas entren en la muestra y es necesario anotar todos los datos pertinentes a dicha muestra como lo son: la fecha, la maquina de la qu se tomo la muestra, e tiempo de uso del aceite y el sitio donde se realizo el muestreo. Tabla 3. Propiedades medidas en un proceso de caracterización de aceites usados y las normas que rigen su empleo Viscosidad a 40 y 100º C Norma ASTM D88
  • 8. Punto de chispa Norma ASTM D92 Punto de encendido Norma ASTM D88 Contenido de agua Norma ASTM D95 Contenido de cenizas sulfatadas Norma ASTM D874 Densidad Norma ASTM D287 Acidez y basicidad Norma C13. 46/83 TBN Norma ASTM 2896 IP 276 Índice de viscosidad Norma C.13 33/79 Índice de refracción Norma ASTM D1218 Sedimento metálicos Norma ASTM D1796-97 % Carbón Conradson Norma ASTM D189 Fuente: Recuperación de aceites lubricantes para automotores a partir de aceites usados y desechados, utilizando procesos físico- químicos. Jairo Antonio Ramírez, Director: Jorge Ovidio Ríos. Tesis de grado Universidad de Antioquia, 1994. 3. RECUPERACIÓN Y RECICLADO DE ACEITES USADOS El aceite recuperado se debe emplear para condiciones de servicio menos críticas que aquell en as las que estaba sometido inicialmente. Los aceites usados que se generan en el mundo son manejadas en tres formas principales: rerrefinadas (regeneración) en bases lubricantes para su posterior uso, destiladas a combustible diesel y comerciadas como combustible sin tratar (fueloil). La combustión de 1 litro de aceite usado produce en promedio emisiones al aire de 800mg de zinc y 30mg de plomo. La combustión de los aceites usados comparados con la rerrefinación y la destilación genera en promedio 150 y 5 veces más contaminación respectivamente. [1,7] Antes de decidir cual método se usara en la recuperación de un aceite usado es necesario conocer la composición química de dicho aceite (cuanto menor sea la calida del aceite base en el aceite d usado mayor será el precio y dificultad de su tratamiento), ya que el método de recuperación a elegir esta íntimamente ligado a la composición química de un aceite usado, en algunos casos el factor decisivo es la disposición de infraestructuras adecuadas. [5] 3.1 DESTILACIÓN Éste proceso es empleado para producir MDO y flux de asfalto, al comienzo del proceso se destila el aceite usado para remover compuestos volátiles, agua y el destilado final es la separación de los aceites pesados (destilado) de los contaminantes (fondos) . El proceso de destilación requiere suministro de materia (NAOH) y energía (electricidad y gas natural). El producto de la destilación es un aceite diesel de alta calidad (bajo en cenizas y contenido deazufre) y un subproducto de flux de asfalto. El volumen de combustible MDO es una fracción menor del producto total. Por destilación los metales pesados y otros contaminantes del aceite usado salen por el flujo de asfalto. [8]
  • 9. 3.2 COMBUSTIÓN Para el aprovechamiento energético de los aceites usados se pueden seguir dos caminos diferentes en función de las instalaciones en las que se va a realizar el mismo. El primer camino esta destinado como combustible en instalaciones con alta potencia térmi a, altas temperaturas, gran consumo de c combustible y alta producción de gases. El mayor ejemplo de esto son los hornos de clinker en las cementeras, estos hornos queman el aceite usado y los contaminantes de éste especialmente los metales quedan incorporados al cemento, aquellas partículas que no lo hacen son retenidas por precipitadores electrostáticos. El segundo camino es usado en la aplicación de tratamientos físico - químicos más complejos con el fin de fabricar un combustible que pueda tener un espectr de o utilización más amplio en instalaciones con menos potencia térmica o en motores de combustión y calderas. Estos tratamientos deben incluir como mínimo la separación de elementos volátiles y de metales pesados, así como agua y sólidos (normalmente esto hace por destilación o por tratamiento con aditivos floculantes). El aceite se constituye en uno de los residuos con mayor potencial para ser empleado como combustible por su elevada capacidad calorífica. La transformación del aceite usado a energético, requiere la aplicación de un tratamiento tendiente a adecuar las condiciones del aceite a las características propias del proceso de combustión, consistente básicamente en la aplicación de dos etapas: adecuación del aceite usado mediante procesos de filtrac para retirar partículas gruesas y ión remoción de partículas finas, mediante procesos de sedimentación y centrifugación. Estas etapas involucran la adición de desemulsificantes, para el rompimiento de las emulsiones formadas con el agua. Los aceites usados contienen concentraciones de metales pesados, sulfuros, fósforo y total de halógenos un poco más altas que las de los petróleos crudos, por la baja calidad como combustible de los aceites usados estos se mezclan con otros combustibles antes de su uso, c esto los niveles on específicos de contaminantes se disminuyen a los límites aceptados. Desde el punto de vista global las emisiones netas por unidad de combustible quemado son las mismas sin importar el grado de dilución. 3.3 REGENERACIÓN La regeneración de aceites usados es la operación mediante la cual se obtienen de los aceites usados un nuevo aceite base comercializable. Casi todos los aceites usados son regenerables aunque en la práctica la dificultad y el costo hacen inviable la regeneración de ac ites usados con e alto contenido de aceites vegetales, aceites sintéticos, agua y sólidos. Un proceso de regeneración consta de tres fases:
  • 10. Pretratamiento: esta fase consiste en eliminar una parte importante de los contaminantes del aceite usado, como son: el agua, los hidrocarburos ligeros, los lodos, las partículas gruesas, etc. Cada proceso emplea un método determinado o incluso una combinación de varios. Regeneración: en esta fase se eliminan los aditivos, metales pesados y fangos asfálticos. Éste punt o es el paso principal de cada método, cada uno de ellos obteniendo al final un aceite libre de contaminantes con una fuerte coloración que lo hace inviable comercialmente, por esto es necesario incluir una ultima etapa de acabado. Acabado: Dependiendo del objetivo final del aceite dependerán los métodos usados en esta etapa. Dependiendo del proceso empleado pueden existir o no todas las fases. [3, 8] 3.3.1 Proceso convencional Ácido-Arcilla La carga de lubricante usado es sometida a una evaporación de aquellos productos ligeros como agua e hidrocarburos del rango de la gasolina. Después de éste paso previo la carga se trata con ácido sulfúrico obteniéndose un rendimiento de 85% aproximadamente en relación con el producto tratado. El resto constituye un desecho aceitoso y ácido. El producto obtenido después del tratamiento ácido es enviado a filtración con arcilla y cal, para mejorar su color y su acidez. En éste proceso de filtración se obtiene un desecho del 3 al 4 por ciento constituido por una mezc de la aceite ácido y arcilla. En la siguiente etapa el aceite se fracciona para separar destilados livianos del tipo gas-oil y así obtener finalmente la base lubricante. El proceso tiene un rendimiento global de 70% en peso. 3.3.2 Proceso Meinken La carga de aceite usado es previamente deshidratada para eliminar el agua existente y otros contaminantes de bajo punto de ebullición. Posteriormente el aceite se pasa a través de una unidad de termocraking, la cual permite reducir los desechos, por el to de esta unidad se obtiene un pe destilado que unido al producto de la unidad de vacío, formaran después de la redestilación el ³spindle oil´. El producto de salida de la unidad de termocraking se bombea a la unidad de tratamiento ácido, en la cual se pone en contacto con el ácido sulfúrico, obteniéndose de esta operación el aceite ácido, resultante del tratamiento y un desecho ácido, el cual representa el 10.5% en peso en relación ala carga. Este aceite ácido se lleva a la unidad de vacío donde se despoja d e la fracción de gas oil y finalmente se trata en la unidad de filtración-neutralización, donde se obtiene un básico de alta calidad. El rendimiento de la planta es del 70% en peso con relación a la carga sin contar un 12% de gas oil obtenido como producto secundario, el cual se utiliza como combustible. Este proceso es el más difundido mundialmente por su versatilidad y eficiencia. 3.3.3 Proceso selecto propano ácido-arcilla
  • 11. Es una modificación del proceso ácido-arcilla convencional. En éste proceso, se incluyen nuevas unidades con el objeto de disminuir el consumo de ácido sulfúrico y por consiguiente la producción de desechos. El rendimiento del proceso en relación con la carga es 79.5% en peso y un 6% de gas oil, y el volumen de residuos se limita a un 5%. [5] 3.3.4 Proceso selecto propano-hidroterminado Este proceso tiene como fin producir bases de alta calidad, sin dejas desechos como el proceso selecto propano ácido-arcilla. La carga de aceite usado, alimenta a la unidad de pretratamiento, para eliminar agua e hidrocarburos livianos, esta carga pretratada, se bombea a la unidad de selecto propano, en la cual se preparaba los destilados con propiedades lubricantes y un residuo de hidrocarburos pesados, que pueden usarse como combustible. Los destilados obtenidos se bombean a la unidad de hidrotratamiento, en donde son hidrogenados. Las bases hidrogenadas se destilan en tres cortes, los cuales se filtran y almacenan. Las bases obtenidas del tipo ³spindle oil´, neutral y bright-stock representan un 83.2% en peso con relación a la carga, se obtiene además un 6% de gas oil, 1.5% de gas combustible y un 5% de combustible pesado. 3.3.5 Proceso K.T.I. Éste proceso no deja productos de desecho y consiste en las siguientes etapas: Pretratamiento y destilación al vacío: el aceite usado es deshidratado y son eliminados parte de los hidrocarburos livianos, subsiguientemente el aceite se envía a una torre de destilación al vacío, donde se extraen los livianos remanentes por la cabeza y contaminantes diversos por el fondo. Esto último es considerado de suma importancia para minimizar el consumo de hidrógeno en el hidrotratamiento posterior del aceite, la destilación al vacío produce bases lubricantes en el rango deseado para su posterior tratamiento. Un diseño especial de la torre permite la obtención de altos rendimientos de destilado, con mínimo de arrastre de compuestos asfálticos en los cortes, con el objeto de evitar el envenenamiento prematuro y excesiva deposición de cocke en el cat lizador de a hidrogenación. Los productos livianos separados pueden ser usados como combustibles. El fondo contiene metales, productos de polimerización y materiales asfálticos, que se pueden mezclar con residuos de refinería para la manufactura de asfalto para pavimento. Hidroterminado: estabiliza el color y olor en los aceites, produce bases lubricantes con las especificaciones deseadas. [5] 3.3.6 Proceso Berk
  • 12. Éste proceso incorpora un primer paso de deshidratación para eliminar agua e hidrocarburos livianos, seguido por una precipitación de lodos que se consigue con el uso del solvente 2 -propanol- metilcetona-1-butanol con una relación de aceite de 3:1. Éste paso provee una recuperación promedio de la base 95% en peso con una reducción de cenizas del75%. Posteriormente el aceite extraído con solvente se pone en contacto con arcilla para mejorar el color y el olor. Finalmente se realiza el hidrotratamiento que es el paso más complejo y más costoso con la ventaja de generar un mínimo de subproductos. 3.3.7 Proceso PROP El aceite usado se pone en contacto con una solución de fosfato diamonico, los metales (excepto el zinc ditiofosfato) reaccionan con el fosfato para producir fosfatos insolubles en agua y en aceite. El aceite sale de éste proceso convertido en una emulsión que contiene aproximadamente el 1% de los sólidos, esta emulsión se trata mediante un tratamiento térmico que produce la degradación de una cantidad apreciable de éste compuesto de fósforo y a la vez produce la aglomeración de lo s sólidos dispersos, los cuales se separan posteriormente por filtración. El aceite desmetalizado y deshidratado se mezcla con hidrógeno en caliente utilizando níquel - molibdeno, éste tratamiento remueve compuestos de azufre, nitrógeno y cloro. El aceite se hace circular a través de un lecho de arcilla, la arcilla tiene como fin la descomposición de los ácidos sulfónicos y mejorar el color y el olor del aceite obtenido. Finalmente se lleva a cabo un proceso de limpieza para remover la fracción de combusti bles restantes, esta operación permite controlar el punto de encendido del aceite purificado. Esta es una de las tecnologías usadas en la regeneración de lubricantes que no produce contaminación (ya que no usa ácidos o solventes en el tratamiento), no requiere destilación al vacío, no cambia la estructura de los hidrocarburos que constituyen el aceite y los contaminantes se retiran de forma tal que no contaminan el ambiente. [5] 3.3.8 Extracción por solvente Esta técnica es uno de los procesos más económicos y más eficientes en la recuperación de aceites usados. Éste proceso reemplaza el proceso de ácido-arcilla produciendo un lodo orgánico útil en lugar de un lodo toxico. El proceso consiste en mezclar el ace usado y el solvente en proporciones ite adecuadas para asegurar una completa miscibilidad de la base lubricante en el solvente. El solvente debe retener los aditivos y las impurezas orgánicas que normalmente se encuentran en los aceites
  • 13. usados, estas impurezas floculan y sedimentan por acción de la gravedad. Al final se recupera el solvente por destilación para propósitos de reciclaje. Éste proceso es capaz de remover entre 10-14% del aceite usado como contaminante, lo cual corresponde a la cantidad de aditivos e impurezas que normalmente se encuentran en el aceite usado. La etapa más crítica en el diseño de éste proceso es desarrollar el tipo apropiado de solvente, los parámetros de extracción y la relación de solvente: aceite. El sistema debe tener la capacidad de separar el máximo posible de lodos del aceite usado y al mismo tiempo perder la mínima cantidad de base lubricante en los lodos. El aceite usado se guarda en un tanque con fondo cónico para permitir la sedimentación de partículas grandes, se deja en el tanque por 3 días para homogenizarlo. Una mezcla de aceite usado y solvente (se recomienda usar: 2-propanol, MEK o 1-butanol) se agita a 275rpm durante 15 minutos, estas condiciones aseguran un mezclado adecuado. La mezcla se deja sedimentar por 24 horas, después de esto se lavan los lodos usando 2-propanol y n-hexano, éste proceso de lavado remueve un 95% del aceite intersticial presente en los lodos. Siguiendo el proceso de lavado los lodos se llevan al horno por 5 minutos a 100º C para evaporar el exceso de solventes. Las perdidas del aceite se calculan como el peso de los lodos húmedos antes de lavarlos menos el peso de los lodos secos sobre el peso del aceite adicionado en la mezcla. 3.4 DESTRUCCIÓN TÉRMICA Esta solución se usa cuando no es posible ni la regeneración, ni la combustión de los aceites usados, debido a la presencia de contaminantes tóxicos en el aceite usado. La estabilidad de estos compuestos y la dificultad de su eliminación hacen inviable otros procedimientos. La presencia de PCBs en el aceite en concentraciones superiores a 50ppm se debe eliminar por éste método.
  • 14. 4. PROCEDIMIENTO: Como ya se había mencionado en el punto anterior consta de distintas etapas que pueden ser mejor apreciadas en el siguiente diagrama: Recolección de Aceites Quemados Eliminación de Contaminantes Se lleva la mezcla a Volátiles: Agua, temperaturas de 135 ºC gasolinas, parafinas,etc Adición de Ácido Ataque Ácido Sulfúrico. Decoloración Carbonato de Calcio CaCo3 Deodorización Tierra Activada Neutralización Cal Filtración Envase Las proporciones de las sustancias a adicionar se dan de la siguiente manera: y De 5 a 10 Kg de H2SO4 para 100 Litros de aceite, llevar a temperatura de 85 ºC y De 5 a 10 kg de Tierra activada para 1000 Litros de aceite. y 0.5 Kg de Cal para 1000 litros de aceite. Luego se lleva a 135 ºC la mezcla, esto para eliminar agua, ya que si la mezcla presenta agua, no se logra la decoloración. El Filtrado se realiza con filtros ya pueden ser de tela o mejor aún con un filtro prensa, esto a una temperatura de 110 ºC, la neutralización lo que busca es llevar a un PH de 7.