La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le traitement d'huiles lubrifiantes usagées.

Dans tous les pays, les huiles lubrifiantes sont utilisées en quantités de plus en plus élevées, dont le total, au niveau mondial, dépasse plusieurs dizaines de millions de tonnes.

Les huiles usagées sont polluantes vis-à-vis de l'environnement, de sorte qu'il faut éviter, dans toute la mesure possible, de les rejeter sans précaution dans la nature, et que l'on doit s'efforcer, au contraire, de les récupérer et, de préférence, de les réutiliser au moins en partie, après un traitement approprié.

Les réglementations internationales se font donc de plus en plus sévères en ce domaine et les utilisateurs de ces huiles lubrifiantes, aussi bien que les producteurs de celles-ci, sont sensibilisés à la récupération des huiles usagées et à leur traitement ultérieur et, de ce fait, sont confrontés à des difficultés inhérentes à ces actions.

En effet, la nature de ces huiles usagées limite considérablement les possibilités de réutilisation sans traitement préalable, à cause de leur dégradation chimique et des polluants contenus (eau, particules solides et sédiments divers, qui peuvent avoir des dimensions allant de microscopiques à macroscopiques).

Dans certains cas, ces huiles usagées sont utilisées directement comme combustible, en particulier dans les fours des cimenteries et pour le chauffage industriel.

Après un retraitement plus ou moins sévère, elles peuvent aussi tre utilisées comme combustibles dans des incinérateurs industriels ou en mélange avec des combustibles pétroliers.

Elles peuvent enfin tre raffinées dans des unités de régénération, pour tre réutilisées comme bases lubrifiantes.

La mise en oeuvre d'un nouveau traitement de raffinage est une opération industrielle réservée à des pays ayant un solide tissu industriel.

En revanche, on ne dispose pas de procédé simple de traitement de ces huiles usagées, qui soit utilisable dans de petites unités modulaires, accessibles à des pays faiblement industrialisés, où il existe néanmoins un réel besoin de récupération de ces huiles et de traitement

sur place de celles-ci. C'est ce problème que se propose de résoudre la présente invention.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement d'huiles lubrifiantes usagées, caractérisé en ce qu'il comprend : (i) une séparation préalable par décantation partielle d'au moins une fraction de l'eau et d'une fraction des particules solides et/ou sédiments que contient cette huile ; (ii) un préchauffage de l'huile ainsi décantée pour l'amener à une température supérieure à celle de l'étape (i) ; (iii) une séparation centrifuge de l'huile ainsi préchauffée, à une température inférieure à la température d'ébullition de l'eau, pour enlever l'eau résiduelle et les polluants qu'elle contient ; (iv) la récupération de l'huile traitée et la récupération des polluants ainsi obtenus.

La phase initiale de décantation de l'huile usagée peut tre effectuée classiquement par voie gravitaire ou en utilisant des techniques plus affinées, telles que celles basées sur les méthodes de décantation forcée. De préférence, cette séparation préalable s'effectue à une température d'au moins 20°C.

Après décantation et préchauffage de l'huile usée, on procède avantageusement à un échange thermique entre l'huile préchauffée et l'huile traitée provenant du séparateur centrifuge, dont la température est plus élevée.

Avant centrifugation, l'huile usagée passe de préférence dans un réchauffeur, qui régule la température choisie pour cette centrifugation.

Le préchauffage de l'huile usagée avant centrifugation est une caractéristique importante du procédé de l'invention, car elle permet d'augmenter l'efficacité de la séparation.

Comme exposé ci-après plus en détail, l'huile traitée ainsi obtenue présente une teneur en eau et en particules solides et/ou en sédiments considérablement plus faible que l'huile usagée de départ, ainsi qu'une teneur réduite en micro-particules et micro-sédiments. Elle peut tre utilisée comme combustible, notamment en mélange avec des combustibles pétroliers.

En général, les polluants séparés de l'huile traitée sont récupérés sous forme de boues présentant une forte concentration en particules

et/ou sédiments, dont la nature est naturellement liée directement à celle de l'huile avant traitement.

L'invention a également pour objet un dispositif pour le traitement d'une huile usagée, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : (i') un bac de décantation de l'huile usagée ; (ii') des moyens de préchauffage de l'huile usagée issue de décantation, aptes à amener l'huile à une température supérieure à celle du bac de décantation ; (iii') un séparateur centrifuge apte à séparer de l'huile préchauffée l'eau résiduelle et les boues qu'elle contient, à une température inférieure à la température d'ébullition de l'eau ; (iv') un bac de stockage de l'huile traitée issue du séparateur ; (v') et un moyen d'évacuation des polluants provenant du séparateur.

Le bac de décantation de l'unité est équipé de moyens de chauffage aptes à amener l'huile usagée traitée à une température d'au moins 20°C et inférieure à la température de l'étape de centrifugation.

Les moyens de préchauffage de l'huile provenant de la décantation peuvent comprendre avantageusement un échangeur thermique, dans lequel l'huile issue de la centrifugation réchauffe l'huile usagée à traiter, et au moins un réchauffeur électrique, dans lequel l'huile à traiter provenant de l'échangeur thermique est amenée à la température choisie pour la centrifugation.

Le dispositif peut comprendre une ligne de recyclage au bac de décantation d'une fraction au moins de l'huile préchauffée.

Dans le cadre de l'invention, le séparateur centrifuge, vertical ou horizontal, est conçu pour fonctionner en purificateur ou en clarificateur pour le traitement des hydrocarbures pollués.

Le séparateur centrifuge peut tre notamment de type à disques, avec ou sans convoyeur d'expulsion des matières solides ; il peut tre équipé d'un dispositif à débourbage automatique, dans le cas ou il ne possède pas de convoyeur d'expulsion des sédiments solides.

En fonctionnement comme purificateur, l'eau, les sédiments et les hydrocarbures sont séparés par le séparateur centrifuge en trois phases distinctes. Dans ce cas, il est équipé d'un diaphragme réglable permettant de régler l'interface au niveau du bol ; le choix du

diaphragme dépend des conditions de séparation et du type de l'huile usagée à traiter (viscosité/température/densité et débit).

Lorsque le séparateur centrifuge est utilisé en clarificateur, l'eau et les sédiments sont expulsés ensemble. Dans ce cas, le séparateur est équipé d'un diaphragme du type clarificateur.

Dans les deux types de fonctionnement, le séparateur peut tre muni d'équipements permettant de contrôler son fonctionnement : alarme basse pression, alarme des niveaux des récepteurs, réglage des cycles de débourbage, alarme de vibration, pannes électriques, etc...

Tous les moyens utilisés sont particulièrement simples et facilement disponibles dans la technique, et ils se prtent donc bien à la réalisation d'unités modulaires de traitement d'huiles lubrifiantes usagées, faciles à installer dans des pays dépourvus de grandes installations industrielles.

Une forme de réalisation d'un tel dispositif va tre décrite ci-après de façon plus détaillée, à titre d'exemple, en référence à la figure unique du dessin annexé, qui est un schéma de ce dispositif.

Comme représenté, une ligne 1, sur laquelle sont prévus un filtre 2 et une pompe 3, amène l'huile usagée à traiter depuis un bassin de décantation non représenté, où s'effectue une première séparation de l'eau présente et des particules solides et/ou des macro-sédiments, à un bac de décantation 4, muni de moyens de chauffage électrique 5, aptes à amener cette huile à une température comprise entre 20°C et 80°C et, de préférence, entre 50 et 80°C, par exemple. A la base de ce bac est prévue une ligne 6 d'évacuation périodique des particules solides et/ou sédiments, munie d'une vanne 7.

L'huile ainsi préchauffée ayant subi cette décantation est évacuée du bac 4 par la ligne 8 et, après avoir traversé des filtres 9, sous la sollicitation d'une pompe 10, traverse un échangeur thermique 11, par exemple à plaques, où un échange thermique s'effectue avec l'huile chaude traitée conformément à l'invention. Dans l'échangeur 11, l'huile usagée peut tre portée à une température supérieure à 90°C.

Elle est ensuite transférée par la ligne 12 dans un réchauffeur 13, où elle est amenée à une température d'environ 100°C-120°C, avant d'tre évacuée par la ligne 14 vers un séparateur centrifuge 15, où elle est soumise à une centrifugation à une température inférieure à la température d'ébullition de l'eau.

Dans ce séparateur centrifuge 15, les boues et l'eau résiduelle contenues dans l'huile usée sont séparées de celle-ci et évacuées par la ligne 16 pour tre traitées ultérieurement, tandis que l'huile chaude ainsi purifiée est acheminée par la ligne 17 à l'échangeur thermique 11, puis récupérée dans un bac de stockage non représenté.

La température à laquelle s'effectue la centrifugation est inférieure à la température d'ébullition de l'eau et par exemple de l'ordre de 80 à 95°C, ce qui présente l'avantage d'augmenter l'efficacité de la séparation.

Le dimensionnement du séparateur centrifuge est modulable et adapté à la quantité annuelle d'huiles usagées à traiter.

Une ligne 18 d'alimentation en eau, munie d'une pompe 19, est connectée au séparateur pour en effectuer le nettoyage périodique.

Une vanne à trois voies, thermostatique 20, prévue sur la ligne 14 et sur une ligne 22 de recyclage partiel au bac 4, régule la température des flux d'huiles usagées à traiter entre le circuit de conditionnement de température, dans le bac 4 et le réchauffeur 13.

La vanne 20 peut tre actionnée mécaniquement ou pneumatiquement.

Une ligne 21, connectée à une source d'air comprimé, peut tre éventuellement connectée à la vanne 20.

Une forme de mise en oeuvre du procédé de l'invention va tre décrite ci-après, à titre d'exemple.

Exemple L'appareillage qui vient d'tre décrit a été utilisé pour traiter une huile lubrifiante usagée, dont les caractéristiques sont présentées dans le Tableau 1 ci-après.

Cette huile a été traitée dans les conditions suivantes : - température du bac de décantation 4 : 70°C, - température de l'huile à purifier à la sortie de l'échangeur 11 : 80°C.

- température du réchauffeur 13 : 110°-115°C.

- température de l'étape de centrifugation : 93°-95°C.

- efficacité de la centrifugeuse : 95% - volume horaire d'huile usagée traitée : 2, 5m3/h.

Les caractéristiques de l'huile usagée traitée sont également rassemblées dans le Tableau 1.

TABLEAU 1

Caractéristiques de l'huile usagée et de l'huile traitée Méthodes Huile usagée Huile usagée et normes traitée Densité à 15°C NF T60-101 0,895 0,890 Viscosité à 40°C NF T60-101 82-110 82-110 (mm2/s) Indice de viscosité NF T60-136 105 90-110 Point d'éclair V. O. NF T60-118 187 187 (°C) Carbone ASTM D473 2,2 1,5 Conradson (% en masse) Soufre Fluo. X 0,89 0,89 (% en masse) BN [base number] ASTM D2896 5,4 5,2 (mg KOH/g) Indice d'acide ASTM D664 3,5 3,5 (mg KOH/g) Eau NF T60-120 3,9 <0,5 (% en volume) Chlore (ppm) Fluo. X 200 150 Sédiments NF M07010 0,4 0,05 (% en masse) Cendres sulfatées NF M07045 1,2 1,2 (% en masse) Métaux (ppm) ICP 6620 6500

Ce Tableau montre qu'un certain nombre de caractéristiques de l'huile traitée diffèrent de façon avantageuse de celles de l'huile usagée.

C'est ainsi que la quantité d'eau contenue dans l'huile passe de 3,9 % en volume à moins de 0, 5 %, que la quantité de particules solides est réduite de 0, 4 % en masse à 0,05 %, que le carbone Conradson passe de 2,2 % en masse à 1,5 %, que la teneur en chlore passe de 200 p. p. m. à 150 p. p. m. et que la teneur en métaux baisse légèrement de 6620 p. p. m. à 6500 p. p. m.

L'huile traitée peut ainsi tre utilisée pour tre incorporée dans un combustible pétrolier, préférentiellement pour fours industriels.

On notera que les moyens utilisés pour le traitement de l'huile usagée sont d'une grande simplicité et qu'il est ainsi possible de réaliser des unités modulaires de traitement, faciles à monter sur le terrain et qui ne nécessitent, comme source d'énergie, qu'une alimentation en électricité.